研究課題
基盤研究(B)
窒素固定化酵素ニトロゲナーゼの機能であるN2からNH3への還元反応は、FeMo-cofactorと呼ばれる金属-硫黄クラスターによって触媒されるが、その酵素反応過程はほとんど解明されておらず、また人工の金属-硫黄クラスター分子によるN2の還元反応も困難を極めている。本研究では、FeMo-cofactorの機能発現に必要な要素を独自に考察して組み込んだ金属-硫黄クラスターとして、Cp*基（C5Me5基）をモリブデンに結合させたキュバン型（立方体型）の[Mo3S4M]クラスターを設計、合成してN2等の還元反応を検討し、キュバン型クラスターに取り込んだTiを反応点とするN2の活性化に成功した。
本研究では、多数の金属原子と硫黄原子を集めた「金属-硫黄クラスター」分子を用いて、N2を捕捉し還元できることを世界で初めて実証した。この研究をさらに発展させることで、酵素タンパク中で金属-硫黄クラスターがどのようにN2を捕捉し還元するかを明らかにすることや、酵素のN2還元機能を人工的に再現することが可能になると期待される。
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Chem. Asian J.
巻: 14 号: 4 ページ: 568-573
10.1002/asia.201801698
Chem. Eur. J.
巻: 24 号: 64 ページ: 17138-17147
10.1002/chem.201804083
120006577103
Nature Communications
巻: 9 号: 1 ページ: 3200-3200
10.1038/s41467-018-05630-6
Nature Catal.
巻: 1 号: 6 ページ: 444-451
10.1038/s41929-018-0079-4
Nature Chem.
巻: 10 号: 5 ページ: 568-572
10.1038/s41557-018-0029-4
J. Am. Chem. Soc.
巻: 139 号: 15 ページ: 5596-5606
10.1021/jacs.7b01965
120006318713
巻: 23 号: 53 ページ: 13240-13248
10.1002/chem.201702925
巻: 139 号: 2 ページ: 603-606
10.1021/jacs.6b11633
Organometallics
巻: 35 号: 10 ページ: 1368-1375
10.1021/acs.organomet.5b01025
Inorg. Chem.
巻: 55 号: 9 ページ: 4512-4518
10.1021/acs.inorgchem.6b00352
J. Organomet. Chem.
巻: 820 ページ: 14-19
10.1016/j.jorganchem.2016.07.025
Angew. Chem. Int. Ed.
巻: 55 号: 50 ページ: 15633-15636
10.1002/anie.201608806
120005981222
巻: 55 号: 51 ページ: 15821-15825
10.1002/anie.201608262
http://inorg.chem.nagoya-u.ac.jp/members/ohki/ohki-j-frame.html
