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二核金属-活性酸素錯体の構造と反応性の精密制御

研究課題

研究課題/領域番号 11440197
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関大阪市立大学

研究代表者

伊東 忍  大阪市立大学, 理学部, 教授 (30184659)

研究分担者 福住 俊一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40144430)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
14,300千円 (直接経費: 14,300千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1999年度: 12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
キーワード活性酸素 / 反応制御 / 分子状酸素の活性化 / 二核銅酸素錯 / 酸素添加反応 / 金属酵素活性中心モデル / 二核ニッケル酸素錯体 / 反応機構
研究概要

本基盤研究で得られた成果は下記の通りである。
【1】各種アミン系二座、三座および四座配位子を用いて調製した銅(I)錯体と分子状酸素との反応について、系統的に検討を加え、生成する活性酸素錯体の構造や分光学的特性および安定性を明らかにするとともに、それらに及ぼす配位子の効果について重要な知見を得た。
【2】(μ-η^2:η^2-peroxo)二核銅(II)錯体の酸化活性を明らかにするため、各種基質に対する反応性について系統的に検討を加え、フェノールの定量的な酸素化反応を見いだし、その反応機構を解明した。
【3】(μ-η^2:η^2-peroxo)二核銅(II)錯体から酸素-酸素結合の開裂を経て生成すると考えられる、bis(μ-oxo)二核銅(III)錯体の生成過程や、それによるアルカンの定量的水酸化反応および各種基質への酸素添加反応を見いだし、それぞれの反応機構を明らかにした。さらに、bis(μ-oxo)二核銅(III)錯体の不均化により(μ-oxyl radical)二核銅(III)活性種が生成することを世界で始めて明らかにすることに成功した。
【4】銅以外の遷移金属として主にニッケル用い、同様の活性酸素錯体を調製し、その構造や物性および反応性について詳細に検討を行い、中心金属の役割を明らかにした。
【5】酸素の同属元素であるイオウについても同様に検討を行い、ジスルフィド結合を有する二種類の配位様式が異なる二核銅(I)錯体と、S-S結合が還元的に開裂して生成したbis(μ-thiolato)二核銅(II)錯体を合成することに成功し、それらの生成過程を制御する因子を解明した。さらに後者の錯体は、チトクロームc酸化酵素の活性中心モデルとして、その構造や分光学的特性を酵素系のものと比較検討した。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Aliphatic Hydroxylation by a Bis (μ-oxo) dinickel (III) Complex"J.Am.Chem.Soc.. 121(38). 8945-8946 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Aliphatic Hydroxylation by a Bis (μ-oxo) dicopper (III) Complex"Angew.Chem.. 112(2). 409-411 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Reaction of Cu (I) Complexes Bearing a Phenol Group in the Ligand with O_2"Appl.Catal.,A : General,. 194-195. 453-461 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Resonance Raman Spectroscopy as a Probe of the Bis (μ-oxo) dicopper Core"J.Am.Chem.Soc.. 122(5). 792-802 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, Hideki Bandoh, Shigenori Nagatomo, Teizo Kitagawa, and Shunichi Fukuzumi: "Aliphatic Hydroxylation by a Bis (μ-oxo) dinickel (III) Complex."J.Am.Chem.Soc.. 121 (38). 8945-8946 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, Masayasu Taki, Hajime Nakao, Patrick L.Holland, William B.Tolman, Lawrence Que, Jr., and Shunichi Fukuzumi: "Aliphatic Hydroxylation by a Bis (μ-oxo) dicopper (III) Complex."Angew.Chem.. 112 (2). 409-411 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, Yasuji Hashimoto, and Shunichi Fukuzumi: " Reaction of Cu (I) Complexes Bearing a Phenol Group in the Ligand with O_<2->."Appl.Catal., A : General. 194-195. 453-461 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Patrick.L.Holland, Christopher.J.Cramer, Elizabeth.C.Wilkinson, Samiran Mahapatra, Kenton R.Rodgers, Shinobu.Itoh, Masayasu.Taki, Shunichi.Fukuzumi, Lawrence.Que, Jr., and William.B.Tolman: "Resonance Raman Spectroscopy as a Probe of the Bis (μ-oxo) dicopper Core."J.Am.Chem.Soc.. 122. 792-802 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Model Complexes of the Active Form of Galactose Oxidase. Physicochemical Properties and Reactivity of Cu(II)- and Zn(II)-Phenoxyl Radical Complexes"Inorg.Chem.. 39・16. 3709-3711 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Catalytic Effect of Monovalent Cations on the Amine-Oxidation by Cofactor TTQ of Quinoprotein Amine Dehydrogenases"Chem.Commun.. ・5. 329-330 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Photochemical Reactions of Coenzyme PQQ (Pyrroloquinolinequinone) and Analogs with Benzyl Alcohol Derivatives via Photoinduced Electron Transfer"J.Am.Chem.Soc.. 122・35. 8435-8443 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Effects of Metal Tons on the Electronic, Redox, and Catalytic Properties of Cofactor TTQ of Quinoprotein Amine Dehydrogenases"J.Am.Chem.Soc.. 122・48. 12087-12097 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Synthesis and Characterization of Imidazolate-Bridged Dinuclear Complexes as Active Site Models of Cu/Zn-SOD"J.Am.Chem.Soc.. 122・24. 5733-5741 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Effects of Metal Ions on Physicochemical Properties and Redox Reactivity of Phenolates and Phenoxyl Radicals. Mechanistic Insight into Hydrogen Atom Abstraction by Phenoxyl Radical-Metal Complexes"J.Am.Chem.Soc.. 123・(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Alphatic Hydroxylation by a Bis(μ-oxo)dinickel(III) complex"J. Am. Chem. Soc.. 121・38. 8945-8946 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Oxidation of Benzyl Alcohol with Cu(II) and Zn(II) Complexes of Phenoxyl Radical as a Model Reaction of Galactose Oxidase"Angew. Chem.. 111・18. 2944-2946 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "ESR Spectra of Superoxide Anion-Scandium Complexes Detectable in Fluid Solution"J. Am. Chem. Soc.. 121・7. 1605-1606 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Resonance Raman Spectroscopy as a Probe of the Bis(μ-oxo)dicopper Core"J. Am. Chem. Soc.. 122・5. 792-802 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Aliphatic Hydroxylation by a Bis(μ-oxo)dicopper(III) Complex"Angew. Chem.. 112・2. 409-411 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Active Site Model for Galactose Oxidase Containing Two Different Phenol Groups"Inorg. Chim. Acta. 300(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, et al.: "Advances in Photochemistry, Vol.25"Wiley. 107-172 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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