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異種二核金属相乗系における酸素活性化反応

研究課題

研究課題/領域番号 19027044
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州大学

研究代表者

成田 吉徳  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (00108979)

研究期間 (年度) 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2007年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード酸素分子活性化 / 銅錯体 / 鉄ポルフィリン / ペルオキソ体
研究概要

酸素活性化を経由して酸素還元を触媒する末端酸化酵素(チトクロムc酸化酵素)活性点に存在する、鉄-銅異核二核錯体をモチーフとして新たな酸素活性化を伴う反応の開発を行った。
1.銅-鉄錯体共有結合型錯体における、銅配位子の窒素三座対窒素四座配位子の効果:窒素三座配位子と四座配位子を鉄ポルフィリンに共有結合により固定した異核二核錯体を合成し、その還元体と酸素との反応を行った。その結果、二種のN3配位子[トリス(2-ピリジル)メチル基(tpm)およびビス(2-ピリジルエチルアミノ)基(bpea)]結合鉄ポルフィリンはじれも、μ-η^2:η^2型のside-on型のペルオキソ架橋体を生成した。これは従来用いてきた窒素四座配位子がμ-η^2:η^1型のペルオキソ架橋体を生成することと大きく異なり、銅イオン側の窒素配位数を変えることにより、ペルオキソ体の構造を変化させることが実証された。
2.銅-鉄錯体非共有結合型錯体を用いるペルオキソ錯体の生成:鉄(II)ポルフィリン側の構造を適切にすることにより酸素と反応後対応するスーパーオキソ錯体[PFe^<III>-(O_2)]とした後、[Cu^I(tpm)]^+を加えることにより、共有結合型錯体と同様のμ-η^2:η^2型錯体の生成に成功した。
3.Tyr等価体交差縮合イミダゾールを有する窒素三座配位銅錯体結合鉄ポルフィリンの酸素との反応:既に類似の窒素四座配位銅錯体結合鉄ポルフィリンにおいて、Tyr等価体の結合が酸素との反応に及ぼす影響として、強いプロトン供与体として水素結合によるスーパーオキシ錯体の安定化を明らかにしている。新たに類似の構造を持ち、窒素三座配位銅錯体を共有結合した二核錯体に対して酸素の反応を解析し、新たな銅イオン側にside-on型の結合をしたμ-η^1:η^2型ペルオキソ体の生成の可能性を示唆した。

報告書

(1件)
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Imidazolate-bridged Polynuclear Copper Complexes2007

    • 著者名/発表者名
      Takumi, Higa
    • 雑誌名

      Inorg. Chim. Acta, 360

      ページ: 3304-3313

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthetic Models of the Active Site of Cytochrome c Oxidase: Influence of a Tridentate vs Tetradenate Copper Chelate Bearing a His-Tyr linkage Mimic on the Dioxygen Adduct Formation by Heme/Cu Complexes2007

    • 著者名/発表者名
      Jin-Gang, Liu
    • 雑誌名

      Chem, Eur, J. 13

      ページ: 6365-6378

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Investigation of the Process of Encapsulation of Small Hydrocarbon into a Cavitand Porphyrin2007

    • 著者名/発表者名
      Jun, Nakazawa
    • 雑誌名

      J. Org. Chem. 72

      ページ: 9448-9455

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dioxygen Reaction with Heme-Tridentate Copper Systems: Formation and Characterization of μ-η^2: η^2-Peroxo Species2008

    • 著者名/発表者名
      Takefumi, Chishiro
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Joint Project of Chemical Synthesis Core Research Project,
    • 発表場所
      京都大学、京都
    • 年月日
      2008-08-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] フッ素化金属ポルフィリンによる炭化水素の触媒的酸化反応2008

    • 著者名/発表者名
      KAR, Sanjib
    • 学会等名
      日本化学会第88回春期年会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      2008-03-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] (TMP)Fe(II)-(bepa)Cu(I)二核錯体と酸素との反応によるμ-η2:η2-ペルオキソ錯体の生成と同定2008

    • 著者名/発表者名
      千代 健文
    • 学会等名
      日本化学会第88回春期年会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      2008-03-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光化学系II模倣体を目指したMnポルフィリン-Ru(II)二元錯体の合成、同定、分光学的および電気化学的研究2008

    • 著者名/発表者名
      Mariappan, Mariappan
    • 学会等名
      日本化学会第88回春期年会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      2008-03-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ITO電極上に固定したマンガンポルフィリン二量体による水の酸化2008

    • 著者名/発表者名
      田中 良憲
    • 学会等名
      目本化学会第88回春期年会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 一石三鳥:ヘムモデルによるend-on型鉄(III)ペルオキソ、鉄(II)スーパーオキソ、および鉄(III)ヒドロペルオキソ種の観測2008

    • 著者名/発表者名
      劉 勁剛
    • 学会等名
      目本化学会第88回春期年会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 新規プロスタグランジンH合成酵素モデルの合成、構造決定およびall cis-ポリエンの触媒的酸素酸化への利用2008

    • 著者名/発表者名
      Jakkidi, Janardhan Reddy
    • 学会等名
      日本化学会第88回春期年会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] フェナントロリンを骨格に含むポルフィリン類縁体の合成と構造2008

    • 著者名/発表者名
      石田 真敏
    • 学会等名
      日本化学会第88回春期年会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ITO電極上に固定したマンガンポルフィリン錯体の電気化学的挙動2008

    • 著者名/発表者名
      王 昂
    • 学会等名
      日本化学会第88回春期年会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Oxygen Activation Mechanism in Terminal Oxydases: Chemical Models vs. Enzyme Studies2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori, Naruta
    • 学会等名
      Symposium on Activation of Small Molecules by Functional and Organized Metal Complexes
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2008-03-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 化学モデルによる酸素活性化と酸素還元酵素反応2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori, Naruta
    • 学会等名
      第3回物質合成シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2008-03-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] SYNTHESIS AND PROPERTIES OF NEW PORPHYRIN-RELATED MACROCYCLES, PHENANPORPHYRINS2008

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi, Ishida
    • 学会等名
      1st Kyushu University Grobal COE/Yonsei University BK21 Joint Symposium on 'Future Molecular Systems'
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2008-02-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ITO電極上に固定したマンガンポルフィリン二量体による水の酸化2007

    • 著者名/発表者名
      田中 良憲
    • 学会等名
      第40回酸化反応討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学、奈良
    • 年月日
      2007-11-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Phenoxyl Radical Formation and its Utilization to Oxidation Reaction by Bio-inspired Molecules: Prostaglandin H Synthase Modeling2007

    • 著者名/発表者名
      Jakkidi, Janardhan Reddy
    • 学会等名
      第40回酸化反応討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学、奈良
    • 年月日
      2007-11-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Oxygen Activation and Reduction: Ubiquitous and Environmentally Benign Chemical Energy Conversion From Life to Industry2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori, Naruta
    • 学会等名
      IMRAM Tohoku University-England-IMCE Kyushu University- 1st Joint Workshop
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2007-10-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Bio-inspired Molecular Catalysts for Chemical Energy Conversion2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori, Naruta
    • 学会等名
      1st International symposium for Future Molecular Systems
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2007-10-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of Oxygen Metabolic Mechanism with Elabolate Models of Cytochrome c Oxidase Active Site2007

    • 著者名/発表者名
      Jin-Gang, Liu
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2007-09-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Prostaglandin H Synthase Models and therir Catalytic Oxygenation of Polyenes2007

    • 著者名/発表者名
      Jakkidi, Janardhan Reddy
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 錯体で迫る水と酸素素の相互変換反応2007

    • 著者名/発表者名
      成田 吉徳
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学、名古屋
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ITO電極上に固定したマンガンポルフィリン二量体の電気化学的挙動と水の酸化2007

    • 著者名/発表者名
      田中 良憲
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学、名古屋
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高い安定性を示すマンガンポルフィリンの合成と構造決定2007

    • 著者名/発表者名
      Sanjib, Kar
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学、名古屋
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ヘム-三配位銅錯体と酸素との反応によるμ-η2:η2-ペルオキソ錯体の生成と同定2007

    • 著者名/発表者名
      千代 健文
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学、名古屋
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 多種置換基を有する々ンガンポルフィリンの合成と酸化反応特性2007

    • 著者名/発表者名
      石田 真敏
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学、名古屋
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Mechanistic study on oxygen activation in cytochrome c oxidase with elaborate chemical models2007

    • 著者名/発表者名
      Sanjib, Kar
    • 学会等名
      13th International Conference on Biological Inorgaic Chemistry(ICBIC 13)
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2007-07-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Probing the Dioxygen Reduction Process of Cytochrome c Oxidase with a Sophisticated Synthetic Model of the Enzyme Active Site2007

    • 著者名/発表者名
      Jin-Gang Liu
    • 学会等名
      13th International Conference on Biological Inorgaic Chemistry(ICBIC 13)
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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