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高酸化状態Mnクラスターのシロキサンネットによる被覆と酸素発生触媒化

研究課題

研究課題/領域番号 19655021
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 無機化学
研究機関東京理科大学

研究代表者

山村 剛士  東京理科大学, 理学部・化学科, 教授 (00114702)

研究分担者 坂本 良太  東京理科大学, 理学部, 助教 (80453843)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2008年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2007年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードMn クラスター / 酸素発生中心 OEC / クラスターの被覆安定化 / シルセスキオキサン / Si-O-Si ネットワーク / OECモデル / Mnクラスター / Si-O-Siネット被覆 / O_2発生 / シルセスキオキサンカルボン酸 / syn-syn配位 / バタフライ型Mn4クラスター
研究概要

緑色植物や藍藻類のPSIIは可視光を用いて水を酸化し酸素発生をおこないながらプロトンと電子を取り出す。PSII中の酸素発生中心(OEC)はMn_4CaO_<4or5>コアを持つ多核クラスターであり、疎水場の中に置かれている。OECに関してこれまで、多くのマンガンクラスターの合成が試みられたが酸素発生の触媒化に成功した例はない。我々は従来単一分子磁石として知られてきたMn_<12>が含水溶媒中で酸素を発生しながら不溶性沈殿物を生じることを見出した。本研究計画の目的はMn_<12>をSi-O-Siのネットで覆うことによって、酸化反応に際して起こるクラスターの崩壊とポリマー化を防止し、水を酸化する触媒としての能力を有するOEC模倣新規ナノリアクターを構築することである。平成20年度は平成19年度の成果を受けてSi-O-Si被覆を持つMn_<12>の合成をめざし、配位子としてのシルセスキオキサンカルボン酸Cy_7Si_8O_<12>-O(CH_2)_2COOHの合成とこれをもちいたMn_<12>の配位子置換条件の検討をおこなった。その結果、水分解活性を失うことなく置換をおこなわせる反応と精製の条件を明らかにした(極めて困難であった)。さらにネットワーク化が可能なH_7Si_8O_<12>-(CH_2)_2COOHおよびH_7Si_8O_<12>-(CH_2)_2C_6H_4COOHの合成を試み、また、Si-H結合の保護・脱保護の条件の検討に入ったが、目標を達するには到らなかった。なお、大型の疎水性有機配位子による反応点のみを残したクラスターの被覆も試み、2個のMnへのsyh-syn配位が可能な疎水性カルボキシレート2座配位子を合成し、ほぼ目的どおりの構造を有するバタフライ型Mn_4クラスターの合成に成功した。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 学会発表 (29件)

  • [学会発表] meso-ジアリールアミノ化ポルフィリンにおける金属イオン・軸配位子によるアリールアミン間の電子相互作用と蛍光強度のスイッチ2009

    • 著者名/発表者名
      坂本 良太, 佐々木 大志郎, 本田 規和, 山村 剛士
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 分子量子セルオートマトンを指向したmeso-ジアリールアミノ化ポルフィリンの合成と光・電気化学特性2009

    • 著者名/発表者名
      佐々木 大志郎, 坂本 良太, 本田 規和, 山村 剛士
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Location of a Gold Cluster at the Desired Position of DNA Via a Zinc Finger-metallothionein Conjugate2008

    • 著者名/発表者名
      Shinnya Ariyasu, Ryouta Sakamoto, Takeshi Yamamura
    • 学会等名
      IUMRS-ICA2008
    • 発表場所
      名古屋市国際会議場
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Visible-Light Photochromism of Triarylamine-or Ferrocene-bound Diethynylethenes that Switches Electronic Communication between Redox Sites and Luminescence2008

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto, Shoko Kume, Hiroshi Nishihara, T. Yamamura
    • 学会等名
      PRiME 2008
    • 発表場所
      ヒルトン・ハワイアンヴィレッジ
    • 年月日
      2008-10-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] トリアリールアミン共役ジエチニルエテンの可視光フオトクロミズムと電子相互作用および蛍光強度のスイッチ2008

    • 著者名/発表者名
      坂本 良太, 林 幹大, 久米 晶子, 西原 寛, 山村 剛士
    • 学会等名
      第19回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-10-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Syn型配位を可能にする新規大型疎水場カルボキシレート配位子を用いたMn4クラスターの合成2008

    • 著者名/発表者名
      小田嶋賢太, 小泉良介, 坂本良太, 山村 剛士
    • 学会等名
      第58回錯体討論会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2008-09-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 分子量子セルオートマトンを指向したmeso-アミノ化ポルフィリンの合成と光・電気化学特性2008

    • 著者名/発表者名
      坂本 良太, 本田 規和, 佐々木大志郎, 山村 剛士
    • 学会等名
      第58回錯体討論会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2008-09-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] メチルピロフェオフォルバイドを用いた新規SPモデルの合成、光化学、電気化学2008

    • 著者名/発表者名
      齋藤 瑛, 村田 昭子, 樫崎 渓, 坂本 良太, 山村 剛士, 小野田晃
    • 学会等名
      第58回錯体討論会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2008-09-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジンクフィンガーを介した錯体および量子ドットの自在配列. DS-DNA上への多重結合と光エネルギー移動2008

    • 著者名/発表者名
      山村 剛士, 佐藤 匠, 横川 和生, 有安 真也, 佐々木 澄美, 小野田 晃
    • 学会等名
      第58回錯体討論会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Ru, Os 錯体を結合したジンクフィンガーのDX上への二次元精密配置2008

    • 著者名/発表者名
      佐々木 澄美, 佐藤 匠, 坂本良太, 山村 剛士, 小野田 晃
    • 学会等名
      第58回錯体討論会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] DNA-ジンクフィンガー相互作用を用いた金クラスターの自由配列2008

    • 著者名/発表者名
      有安 真也, 角井 俊昭, 星野真奈美, 坂本 良太, 山村 剛士, 小野田 晃
    • 学会等名
      第58回錯体討論会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ダブルクロスオーバーDNAへのtbp 錯体-ジンクフィンガ-複合体の結合とエネルギー移動2008

    • 著者名/発表者名
      山村 剛士, 佐々木 澄美, 溝田美奈, 有安 真也, 菅原 みなみ, 坂本良太, 小野田 晃
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジンクフィンガー・メタロチオネイン融合蛋白質を用いたDNA上への金クラスターの配列2008

    • 著者名/発表者名
      有安 真也, 角井 俊昭, 星野 真奈美, 坂本 良太, 山村 剛士
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] クロロフィル誘導体を用いた新規スペシャルペアモデルの合成と物性2008

    • 著者名/発表者名
      齋藤瑛, 村田昭子, 樫崎渓, 坂本良太, 山村剛士, 小野田晃
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥
    • 年月日
      2008-09-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] [M(bpy)_3]^<2+>(M=Ru, Os)をN端に有するジンクフィンガーのDSおよびDX-DNA上への同時自在定位とこれら複合体の光化学的挙動2008

    • 著者名/発表者名
      山村剛士, 佐藤 匠, 佐々木澄美, 坂本良太
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 分子量子セルオートマトンを指向したmeso-ジアリールアミノ化ポルフィリンの合成と光・電気化学特性2008

    • 著者名/発表者名
      坂本良太, 本田規和, 佐々木大志郎, 山村剛士
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジンクフィンガーに結合した[M(bpy)_3]^<2+>(M=Ru, Os)の蛍光標識DX-DNA上への多数定位と標識の光化学的挙動2008

    • 著者名/発表者名
      山村剛士, 佐々木澄美, 佐藤匠, 坂本良太, 小野田晃
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ABAを用いた新規タンパク質構造予測アルゴリズム2008

    • 著者名/発表者名
      山守 優, 山村剛士
    • 学会等名
      日本コンピュータ化学会2008春季年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2008-05-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] DX DNAs as templates for multiple arrangement of zinc fingers2008

    • 著者名/発表者名
      Kiyomi Sasaki, Akira Onoda, Mina Mizota, Ryota Sakamoto, Takeshi Yamamura
    • 学会等名
      18th International Round Table Meeting : Nucleosjdes, Nucieotides and Nucleic Acids
    • 発表場所
      京都大学 京都・宇治
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジンクフィンガーを用いたRu, Os錯体の2重交叉DNA基盤への2次元精密配置2007

    • 著者名/発表者名
      佐々木澄美・小野田晃・佐藤匠・溝田美奈・山村剛士
    • 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・多元研
    • 年月日
      2007-09-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] メチルピロフェオフォルバイドを用いた新規光合成反応中心スペシャルペアモデル2007

    • 著者名/発表者名
      齋藤瑛・村田昭子・坂本良太・山村剛士
    • 学会等名
      2007光化学討論会
    • 発表場所
      信州大学松本キャンパス
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シアノバクテリア型アンテナクロロフィルモデル.アミノ酸型メチルピロフェオフォルバイドダイマー2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木純・坂本良太・山村剛士
    • 学会等名
      2007光化学討論会
    • 発表場所
      信州大学松本キャンパス
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] メタロチオネインを持つ新規人工ジンクフィンガーの合成2007

    • 著者名/発表者名
      有安真也・角井俊昭・小野田晃・坂本良太・山村剛士
    • 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・多元研
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ドナー性レドックスサイトを有するエチニルエテンの可視光異性化と電子カップリングのスイッチ2007

    • 著者名/発表者名
      坂本良太・久米晶子・西原寛・山村剛士
    • 学会等名
      2007光化学討論会
    • 発表場所
      信州大学松本キャンパス
    • 年月日
      2007-09-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] スペクトル制限分子動力学による色素配向の推定2007

    • 著者名/発表者名
      山村剛士・鈴木康光・鈴木麻紀
    • 学会等名
      2007光化学討論会
    • 発表場所
      信州大学松本キャンパス
    • 年月日
      2007-09-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マンガンクラスターのシロキサンネットワークによる被覆2007

    • 著者名/発表者名
      柳瀬隆一・小泉良介・坂庭大輔・有安真也・坂本良太・山村剛士
    • 学会等名
      第57回錯体討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-09-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ジンクフィンガー-メタロチオネイン-Auナノクラスター複合体のDNA結合能の向上2007

    • 著者名/発表者名
      有安真也・角井俊昭・小野田晃・坂本良太・山村剛士
    • 学会等名
      第57回錯体討論会
    • 発表場所
      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] 亜鉛メチルピロフェオフォルバイドを用いた光合成反応中心モデルの合成2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木純・村田昭子・齋藤瑛・坂本良太・山村剛士
    • 学会等名
      第57回錯体討論会
    • 発表場所
      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] システイン含有オリゴペプチド配位子を用いたNi錯体の合成及びその構造解析2007

    • 著者名/発表者名
      坂庭大輔・有安真也・小泉良介・小野田晃・山村剛士
    • 学会等名
      第57回錯体討論会
    • 発表場所
      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

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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