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合目的反応場の構築による酸素活性種を含む金属錯体の協奏的機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 16074206
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関金沢大学

研究代表者

鈴木 正樹  金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (20091390)

研究分担者 藤波 修平  , 准教授 (10115272)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2007年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2006年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2005年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード配位空間 / 合成化学 / 二核鉄(III)酸素錯体 / 二核銅(II)酸素錯体 / 酸素活性化 / 水酸化反応 / トルエンモノオキシゲナーゼモデル / メタンモノオキシゲナーゼモデル / 二核鉄(III)ペルオキソ錯体 / C-H結合の活性化 / アレン水酸化 / 二核鉄(II)ペルオキソ錯体 / チロシナーゼモデル / 銅酸素錯体 / 酸化反応 / エポキシ化 / 金属酵素モデル / エポキシ化反応 / Toluene monoxoygenase / 生物無機化学
研究概要

本研究では,金属中心の合目的配位空間と反応空間の多重構造化により,酸素活性化二核金属酵素の機能モデルとなる二核銅及び二核鉄ペルオキソ錯体の合成に成功した。
1.二核銅(II)ペルオキソ錯体によるC-H結合の酸化反応:これまでにない多様な酸化反応性を持つ(μ-η^2;η^2-peroxo)Cu_2(II)錯体の合成に成功した。(μ-η^2:η^2-peroxo)Cu(II)_2錯体,[Cu_2(O_2)(H-L)]^<2+>(oxy-1,H-L=1,3-bis[bis(6-methyl-2pyridylmethyl)aminomethyl] benzene)は配位子のキシリル基を水酸化することが明らかとなった。また,このoxy-1は,スチレンをもエポキシ化することがわかった。このエポキシ化反応は銅酸素錯体による初めての例である。さらに,様々なC-H結合解離エネルギーを持つ脂肪族化合物のC-H結合を酸化することができ,これまでにない多様な酸化反応性を持つ(μ-η^2:η^2-peroxo)Cu(II)_2錯体の合成に成功した。
2.二核鉄(III)ペルオキソ錯体によるアレーンの水酸化反応:生体系にあるToluene monooxygenase (TMO) は,二つの鉄イオンが酸素分子と反応して(μ-1,2-peroxo)Fe_2(III)種を生成し,このペルオキソ種が水酸化反応の活性種として働いていることが最近報告された。本研究では二核鉄(III)ペルオキソ錯体[Fe_2(LPh4)(Ph_3CCO_2)(O_2)]^<2+>(oxy-2,LPh4=N,N,N',N'-tetrakis[(1-methyl-2-phenyl-4-imidazolyl)methyl]-1,3-diamino-2-propanolate)により配位子に組込んだフェニル基の高収率かつ位置選択的な水酸化に成功した。この水酸化反応はTMOの機能モデル反応の初めての例である。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (13件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Regioselective Arene Hydroxylation Mediated by a ( μ-Peroxo)diiron(III) Complex : A Functional Model for Toluene Monooxygenase2007

    • 著者名/発表者名
      M. Yamashita, M. Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 129

      ページ: 2-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ligand Effects on Dioxygen Activation by Copper and Nickel Complexes : Reactivity and Intermediates2007

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 雑誌名

      Accounts of Chemical Research 40

      ページ: 609-617

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regioselective Arene Hydroxylation Mediated by a (μ-Peroxo)diiron(III) Complex : A Functional Model for Toluene Monooxygenase2007

    • 著者名/発表者名
      M. Yamashita, M. Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 129

      ページ: 7248-7249

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ligand Effects on Dioxygen Activation by Copper and Nickel Complexes: Reactivity and Intermediates2007

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 雑誌名

      Accounts of Chemical Research. 40

      ページ: 609-617

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aromatic Hydroxylation Reactivity of a Mononuclear Cu(II)-Alkylperoxo Complex2007

    • 著者名/発表者名
      A. Kunishita, et. al.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 129

      ページ: 7248-7249

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regioselective Arene Hydroxylation Mediated by a (μ-Peroxo)diiron(III) Complex : A Functional Model for Toluene Monooxygenase2007

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 129・1

      ページ: 2-3

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Reactivity of (μ-η^2 : η^2-Peroxo)dicopper(II) Complexes with Dinucleating Ligands : Hydroxylation of Xylyl Linker with a NIH Shift2007

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry 692・1-3

      ページ: 111-121

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Intramolecular Arene Hydroxylation versus Intermolecular Olefin Epoxidation by (μ-η^2 : η^2- Peroxo)dicopper(II) Complex Supported by Dinucleating Ligand2006

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, M. Suzuki, et al
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 128

      ページ: 3874-3875

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intramolecular Arene Hydroxylation versus Intermolecular Olefin Epoxidation by (μ-η ^2 : η^2-Peroxo)dicopper(II) Complex Supported by Dinucleating Ligand2006

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, M. Suzuki, et al
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 128

      ページ: 3874-3875

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sequential Reaction Intermediates in Aliphatic C-H Bond Functionalization Initiated by a Bis(μ-oxo)dinickel(III) Complex2006

    • 著者名/発表者名
      J.Cho, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry 45・7

      ページ: 2873-2885

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Mononuclear Alkylperoxocopper(II) Complex as a Reaction Intermediate in the Oxidation of the Methyl Group of the Supporting Ligand2006

    • 著者名/発表者名
      M.Mizuno, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 45

      ページ: 6911-6914

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Intramolecular Arene Hydroxylation versus Intermolecular Olefin Epoxidation by (μ-η^2:η^2-Peroxo)dicopper(II) Complex Supported by Dinucleating Ligand2006

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 128(In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sequential Reaction Intermediates in Aliphatic C-H Bond Functionalization Initiated by a Bis(μ-oxo)dinickel(III) Complex2006

    • 著者名/発表者名
      J.Cho, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry 45(In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reversible O-O Bond Cleavage and Formation of a Peroxo Moiety of a Peroxocarbonate Ligand Mediated by an Iron(III) Complex2005

    • 著者名/発表者名
      H. Furutachi, M. Suzuki, et al
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 127

      ページ: 4550-4551

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible 0-0 Bond Cleavage and Formation of a Peroxo Moiety of a Peroxocarbonate Ligand Mediated by an Iron (III) Complex2005

    • 著者名/発表者名
      H. Furutachi, M. Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 127

      ページ: 4550-4551

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis and Reactivity of a (μ-1,1-Hydroperoxo)(μ-hydroxo)dicopper(II) Cyomplex : Ligand Hydroxylation by a Bridging Hydroperoxo Ligand2005

    • 著者名/発表者名
      K.Itoh, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 127・14

      ページ: 5212-5223

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reversible O-O Bond Cleavage and Formation of a Peroxo Moiety of a Peroxocarbonate Ligand Mediated by an Iron(III) Complex2005

    • 著者名/発表者名
      H.Furutachi, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 127・13

      ページ: 4550-4551

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and Dioxygen-reactivity of Copper(I) Complexes Supported by Bis(6-methylpyridin-2-yl-methyl)amine Tridentate Ligands2005

    • 著者名/発表者名
      S.Itoh, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Society, Dalton Transaction 21

      ページ: 3514-3521

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mass Spectrometric and Spectroscopic Studies on Hydrolysis of Phosphoesters by Bis(μ-acetato)-μ-phenolato Dinuclear Metal(II) Complexes (Metal=Mn,Co,Ni, and Zn)2005

    • 著者名/発表者名
      R.Jikido, H.Okawa, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Bulletin of The Chemical Society of Japan 78・10

      ページ: 1795-1803

    • NAID

      130004151816

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural and Spectroscopic Characterization of (μ-Hydroxo or μ-oxo)(μ-peroxo)diiron(III) Complexes : Models for Peroxo Intermediates of Non-Heme Diiron Proteins2005

    • 著者名/発表者名
      X.Zhang, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 127

      ページ: 826-882

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Reactivity of a (μ-1,1-Hydroperoxo)(μ-hydroxo)dicopper(II) Complex : Ligand Hydroxylation by a Bridging Hydroperoxo Ligand2005

    • 著者名/発表者名
      K.Itoh, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 127(in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Reversible O-O Bond Cleavage and Formation of a Peroxo Moiety of a Peroxocarbonate Ligand Mediated by an Iron(III) Complex2005

    • 著者名/発表者名
      H.Furutachi, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 127(in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and Dioxygen-reactivity of Copper(I) Complexes Supported by Bis(6-methylpyridin-2-yl-methyl)amine Tridentate Ligands2005

    • 著者名/発表者名
      S.Itoh, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Society, Dalton Transaction (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation and Characterization of a Bis(μ-alkylperoxo)dinickel(II) Complex as a Reaction Intermediate for Oxidation of Methyl Group of Me_2-tpa Ligand to Carboxylate and Alkoxide Ligands2004

    • 著者名/発表者名
      J.Cho, M.Suzuki, et al.
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 43・25

      ページ: 3300-3303

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Reactivity of Peroxodiiron(III), , (μ-η^2 : η^2-Peroxo)dicopper(II), and Bis(μ-oxo)dinickel(II) Complexes2008

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 学会等名
      Global COE in Chemistry, Nagoya Special Symposium, Dioxygen Activation by Metalloenzymes and Models
    • 発表場所
      Nagoya Nagoya University
    • 年月日
      2008-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Reactivity of Peroxodiiron(III),(μ-η^2:η^2-Peroxo)dicopper(II), and Bis(μ-oxo)dinickel(II)Complexes2008

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 学会等名
      Global COE in Chemistry, Nagoya Special Symposium, Dioxygen Activation by Metalloenzymes and Models
    • 発表場所
      Nagoya Nagoya UniversityM. Suzuki
    • 年月日
      2008-03-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属錯体による酸素分子活性化の化学2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木正樹
    • 学会等名
      触媒化学会東海・北陸地区 地区講演会
    • 発表場所
      能美市(石川ハイテク交流センター)
    • 年月日
      2008-01-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Reactivity of Peroxodiiron (II), (μ-η^2 : η^2-Peroxo)dicopper(II), and Bis (μ-oxo)dinickel(III) Complexes2008

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 学会等名
      Global COE in Chemistry, Nagoya Special Symposium
    • 発表場所
      Nagoya, Nagoya University
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Reactivity of Peroxodiiron(III)and Dicopper(II)Complexes: Functional Models for Dioxygen Binding and Activating Diiron and D icopper Metalloenzymes2007

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 学会等名
      The 67th Okazaki Conference, Molecular Science and Chemical Biology of Biomolecular Function
    • 発表場所
      Aichi (Okazaki Conference Center)
    • 年月日
      2007-11-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Reversible Dioxygen Binding vs Arene Hydroxylation Mediated by Peroxo-diiron(III) Complexes2007

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki
    • 学会等名
      1st Asian Coference on Coordination Chemistry(ACCC 2007)
    • 発表場所
      Aichi (Okazaki Conference Center)
    • 年月日
      2007-11-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 二核鉄(III)酸素錯体による配位子に組み込んだメチル基の水酸化反応2007

    • 著者名/発表者名
      川出佳美, 鈴木正樹, ら
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋(名古屋工業大学)
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 過酢酸イオンを含む鉄(III)錯体の合成と反応性2007

    • 著者名/発表者名
      東條知則, 鈴木正樹, ら
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋(名古屋工業大学)
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ヒドリド架橋を有する二核ニッケル錯体の合成と反応性2007

    • 著者名/発表者名
      樋詰拓洋, 鈴木正樹, ら
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋(名古屋工業大学)
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] キシレン架橋骨格を有する二核化配位子を含むbis(μ-oxo)二核ニッケル錯体によるアレーン環の水酸化反応2007

    • 著者名/発表者名
      本多 郁, 鈴木正樹, ら
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋(名古屋工業大学)
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 三座配位子を含むbis(μ-hydroxo)dicopper錯体によるC-H結合活性化2007

    • 著者名/発表者名
      矢沢明子, 鈴木正樹, ら
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋(名古屋工業大学)
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 過炭酸イオンを含む単核鉄(III)錯体の合成と反応性2007

    • 著者名/発表者名
      丸中めぐみ, 鈴木正樹, ら
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋(名古屋工業大学)
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 金属錯体による酸素分子活性化の化学2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木正樹
    • 学会等名
      第20回生物無機化学夏季セミナー
    • 発表場所
      熱海市(和光純薬研修所)
    • 年月日
      2007-08-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 金属錯体最前線2006

    • 著者名/発表者名
      鈴木 正樹, 山下 正廣, 北川 進 等
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 生物無機化学2005

    • 著者名/発表者名
      鈴木正樹, 増田秀樹, 福住俊一, 等
    • 総ページ数
      403
    • 出版者
      三共出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] 生物無機化学2005

    • 著者名/発表者名
      鈴木 正樹, 増田 秀樹, 福住 俊一等
    • 総ページ数
      403
    • 出版者
      三共出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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