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Mnクラスターの形成を促進する超分子配位システム

研究課題

研究課題/領域番号 15K13745
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生体関連化学
研究機関岡山大学

研究代表者

依馬 正  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20263626)

研究協力者 前田 千尋  
高石 和人  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードポルフィリン / 光合成 / マンガンクラスター / 鋳型合成 / 超分子化学 / 触媒・化学プロセス / 分子認識
研究成果の概要

2つの水分子を4電子酸化して酸素分子を与える光化学系IIの酸素発生中心(Mnクラスター)は、光合成における心臓部である。本研究ではこれによく似たMnクラスターを合成するための超分子戦略として、Mnクラスターに対して3つのカルボキシラート基を真横から配位させ系統的な構造チューニングが可能な超分子配位システムを構築する。6つのピリジン部位を有するテンプレート分子を用いたクロスカップリング反応を駆使して、ポルフィリン単量体から大環状ポルフィリン六量体を収率53%で合成することに成功した。同様に、大環状ポルフィリン四量体を収率14%で合成した。種々の分光学的・光物性測定によりこれらの特徴を精査した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

光合成では水分子を酸化し(水から電子を取り出し)酸素分子を発生している。取り出された電子はエネルギー源として用いられており生命活動の維持に使われている。この光合成の心臓部が光化学系IIの酸素発生中心(Mnクラスター)である。このMnクラスターは、容易には合成できない構造をしている。これによく似たMnクラスターを合成するための超分子配位システムを構築するという挑戦的な研究に取り組んだ。試行錯誤の結果、鋳型分子を用いたクロスカップリング反応を駆使してポルフィリン単量体から大環状ポルフィリン六量体を合成できた。鋳型を除くと空孔内でMnクラスターを形成するための超分子配位システムになると期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] Yonsei University(延世大学校)(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大環状ポルフィリン多量体の鋳型合成とその性質2018

    • 著者名/発表者名
      前田千尋,外山翔貴,高石和人,依馬 正
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 薗頭カップリングによる環状ポルフィリン六量体のテンプレート合成2018

    • 著者名/発表者名
      前田千尋,外山翔貴,高石和人,依馬 正
    • 学会等名
      第16回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 環状ポルフィリン六量体のテンプレート合成2018

    • 著者名/発表者名
      前田千尋,外山翔貴,高石和人,依馬 正
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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