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単核非ヘム鉄酸素化酵素の機能発現を基盤とする選択酸素化触媒開発

研究課題

研究課題/領域番号 12450327
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 触媒・化学プロセス
研究機関京都大学

研究代表者

船引 卓三  京都大学, 工学研究科, 教授 (70026061)

研究分担者 人見 穣  京都大学, 工学研究科, 助手 (20335186)
田中 庸裕  京都大学, 工学研究科, 助教授 (70201621)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2002年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2000年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワード非ヘム鉄錯体 / 酸素化酵素 / 酵素モデル触媒 / ジオキシゲナーゼ / 非ヘムマンガン錯体 / 水溶性非ヘム鉄錯体 / 芳香環酸素化開裂 / 酸素活性化 / 酸素モデル触媒 / 水溶性ヘム鉄錯体 / 3座配位子 / α-ケト酸
研究概要

単核非ヘム鉄およびマンガン酸素化酵素の機能発現と基質活性化における特異的電子移動効果の解明に取り組んだ。
1)IntradiolおよびExtradiol開裂型カテコールジオキシゲナーゼ型酸素化
3価鉄錯体によるIntradiol型開裂および2価鉄またはマンガン錯体によるExtradiol型開裂について。機能モデル研究を行った。3価鉄錯体については,カテコールの置換基効果から,中間体の立体構造が反応性に重要な意味を持つことを明らかにした。また,N, O配位およびN, Si配位による3座配位子を合成し、選択的Extradiol型開裂が可能なことを明らかにした。
2)2価マンガン錯体を用いたモデル反応
2価マンガンセミキノン錯体と酸素との反応でセミキノン配位子が選択的にIntradiol型開裂されることを見いだしたが,さらに酸素とマンガン錯体の結合が可逆的であることが明らかになった。このことは,Intradiol型開裂においても酸素が金属により活性化されることが重要であることを示すものである。
3)水溶性鉄錯体による酸素化反応
水溶性非ヘム鉄錯体による水溶液中での酸素化反応として,スルフォン化したTPA配位子のみでなく,TPA配位子でも水溶液中で反応が可能であることを見いだした。これらの反応ではpH依存性が高く,最適pHを見いだすことが重要であることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] R.Yamahana: "(Catecholato)iron(III) complexes with tetradentate tripodal ligands containing substituted phenol and pyridine units and functional model complexes for the catechol-bound intermediate of intradiol-cleaving catechol dioxygenases"Inorg. Chim. Acta. 302-303. 587-596 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ogo: "Biomimetic intradiol-cleavage of catechols with incorpoation of both atoms of O2 : The role of the vacant coordination site on the iron center"Chem. Lett.. 1062-1063 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Funabiki: "Structures and electronic properties of the catecholatoiron complexes in relation to catechol dioxygenases : chlorocatecholatoiron are compared to the 3,5-di-tert-butylcatecholatoiron complex in the solid state and in solution"J. Inorg. Biochem.. 91. 151-158 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takuzo Funabiki: "Oxygenative cleavage of catechols including protocatechuic acid with molecular oxygen in water catalysed by water-soluble non-heme iron(III) complexes in relevance to catechol dioxygenases"Chem. Commun.. 412-413 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Yamamoto: "NO Reduction with CO in the Presence of O_2 over Cu/Al_2O_3(3). Structural Analysis of Active Species by Means of XAFS and UV/VIS/NIR Spectroscopies"Topic. Catal.. 18. 113-118 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Yamamoto: "NO Reduction with CO in the Presence of O_2 over Al_2O_<3-> supported and Cu-based Catalysts"Phys. Chem. Chem. Phys.. 4. 2449-2458 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takuzo Funabiki: "Functional Model Oxygenations by Nonheme Iron Complexes"Kluwer Academic Publisher(L.I.Simandi, Ed.). 157-226 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryo Yamahara, Seiji Ogo, Yoshihito Watanabe, Takuzo Funabiki, Koichiro Jitsukawa, Hideki Masuda and Hosajolp Einaga: "(Catecholato)iron(III) complexes with tetradentate tripodal ligands containing substituted phenol and pyridine units as structural and functional model complexes for the catechol-bound intermediate of intrakiol-cleaving catechol dioxygenases"Inorg. Chim. Acta. 300-302. 587-596 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seiji Ogo, Ryo Yamahara, Takuzo Funabiki, Hideki Masuda and Yoshihito Watanabe: "Biomimetic intradiol-cleavage of catechols with incorporation of both atoms of O_2: The role of the vacant coordination site on the iron center"Chem. Lett.. 1062-1063 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takuzo Funabiki, Atsushi Fukui, Yutaka Hitomi, Masakazu Higuchi, Takashi Yamamoto, Tsunehiro Tanaka, Fumito Tani and Yoshinori Naruta: "Structures and electronic properties of the catecholatoiron complexes in relation to catechol dioxygenases: chlorocatecholatoiron complexes are compared to the 3,5-di-tert-butylcatecholatoiron complex in the solid state and in solution"J. Inorg. Biochem.. 91. 151-158 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taakuzo Funabiki, Daisuke Sugio, Nobuhiko Inui, Matsutaka Maeda and Yutaka Hitomi: "Oxygenative cleavage of catechols including protocatechuic acid with molecular oxygen in water catalysed by water-soluble non-heme iron(III) complexes in relevance to catechol dioxygenases"Chem. Commun.. 412-413 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Yamamoto, Tsunehiro Tanaka, Sosuke Suzuki, Ryoji Kuma, Kentara Teramura, Yoshiumi Kou, Takuzo Funabiki and Satohiro Yoshida: "NO Reduction with CO in the Presence of O_2 over Cu/Al_2O_3 (3) Structural Analysis of Active Species by Means of XAFS and UV/VIS/NIR Spectroscopies"Topic. Catal.. 18. 113-118 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Yamamoto, Tsunehiro Tanaka, Ryoji Kuma, Sosuke Suzuki, Fumiaki Amano, Yutaka Shimooka, Yoshiumi Kohno, Takuzo Funabiki and Satohiro Yoshida: "NO Reduction with CO in the Presence of O_2 over Al_2O_3-supported and Cu-based Catalysts"Phys. Chem. Chem. Phys.. 4. 2449-2458 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takuzo Funabiki: "Functional model oxygenations by nonheme iron complexes"Advances in Catalytic Activation of Dioxgen by Metal Complexes, Chapter 4 Ed. Laszlo I. Simandi, (Catalysis by Metal Complexes Vol. 26. Eds. Brian James, W. N. M. van Leeuwen), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. 157-226 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutaka Hitomi, Takuzo Funabiki: "Development of oxygenation catalysts based on model studies of non-heme iron enzymes"Catalysts & Catalysis. 45. 44-49 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T Funabiki et al.: "Structures and electronic properties of the catecholatoiron complexes in relation to catechol dioxygenases : chlorocatecholatoiron complexes are compared to the 3,5-di-tert-butylcatecholatoiron complex in the solid state and in solution"J. Inorg. Biochem.. 91. 151-158 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takuzo Funabiki: "Oxygenative cleavage of catechols including protocatechuic acid with molecular oxygen in water catalysed by water-soluble non-heme iron(III) complexes in relevance to catechol dioxygenases"Chem. Commun.. 412-413 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takuzo Tanaka: "TiO_2/SiO_2 Photocatalysts at Low Levels of Loading : Preparation, Structure and Photocatalysis"Photochem. Photobiol. A. 148. 277-281 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Yamamoto: "NO Reduction with CO in the Presence of O_2 over Cu/Al_2O_3 (3). Structural Analysis of Active Species by Means of XAFS and UV/VIS/NIR Spectroscopies"Topic. Catal.. 18. 113-118 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Yamamoto: "NO Reduction with CO in the Presence of O_2 over Al_2O_3 supported and Cu-based Catalysts"Phys. Chem. Chem. Phys.. 4. 2449-2458 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kentaro Teramura: "Photoassisted selective catalytic reduction of NO with ammonia in the presence of oxygen over TiO_2"Langumuir. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takuzo Funabiki: "Functional Model Oxygenations by Nonheme Iron Complexes"Kluwer Academic Publisher (L.I.Simandi, Ed.). 157-236 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Seiji Ogo: "Biomimetic intradiol-cleavage of catechols with incorporation of both atomas of O2: The role of the vacant coordination site on the iron center"Chem.Lett.. 1062-1063 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takuzo Funabiki: "Oxygenative cleavage of catechols including protocatechuic acid with molecular oxygen in water catalysed by water-soluble non-heme iron(II) complexes in relevance to catechol dioxygenases"Chem.Commun.. 412-413 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takuzo Funabiki: "Structures and electronic properties of the catecholatoiron complexes in relation to catechol dioxygenases: chlorocatecholatoiron complexes are compared to the 3, 5-di-tert-butylcatecholatoiron complex in the solid state and in solution"J.Inorg.Biochem.. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ryo Yamahara: "(Catecholato) iron (III) complexes with tetradentate tripodal ligands containing substituted phenol and pyridine units as structural and functional model complexes for the catechol-baound intermediate of intradiol-cleaving catechol dioxygenases"Inorg.Chim.Acta,. 300-302. 587-596 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Yamamoto: "Alumina-supported rare-earth oxides characterized y acid-catalyzed reactions and spectroscopic methods"J.Phys.Chem.B.. 105. 1908-1916 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiumi Kohno: "Reaction mechanism in the photoreduction of CO2 with CH4 over ZrO2"Phys.Chem.Chem.Phys.. 2. 5302-5307 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiumi Kohno: "Photoreduction of CO2 with H2 over ZrO2. A study on interaction of hydrogen with photo-excited CO2"Phys.Chem.Chem.Phys.. 2. 2635-2639 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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