• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

生物無機化学を基礎とした環境化学への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 19K22204
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

久枝 良雄  九州大学, 工学研究院, 教授 (70150498)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードビタミンB12誘導体 / 酸化チタン / 有機ハロゲン化物 / 可視光応答 / 光反応 / ハイブリッド触媒 / 生体関連金属錯体 / 環境浄化触媒 / ビタミンB12 / 光増感剤 / 電気化学反応
研究開始時の研究の概要

生物無機化学を基礎として、環境汚染物質や毒物を安全に分解できる手法の提案を行い、バイオインスパイアード環境化学の新分野を開拓する。従来の生物無機化学では金属酵素の反応機構解明や構造・機能シミュレーションに焦点が当たっていた。本研究では、酵素反応のモデル化にとらわれず、応用への先駆けとして環境化学への展開を実施する。これまでの生物無機化学を基礎として、人類の生活に役立つ環境化学へ展開する。

研究成果の概要

生体関連金属錯体の化学を基礎として、環境汚染物質を安全に分解できる手法の提案を行い、環境化学の新分野を開拓する目的で本研究を行った。生物無機化学を基礎として、酵素反応のモデル化のみに囚われず、人類の生活に役立つ環境化学への展開に挑戦することが本研究の目的である。
具体的には、「環境汚染物質(有機ハロゲン化物)の安全な分解、有用物質への変換法の提案」を実施した。酸化チタンとビタミンB12誘導体の組合せにより、可視光により活性化するハイブリッド触媒系の開発に成功した。単なる分解ではなく、環境汚染物質から有用物質への変換に挑戦した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は環境適合型の触媒を開発し、有機ハロゲン化物のような環境汚染物質を安全に分解する、または有用物質に変換するための基礎研究である。天然のビタミンB12を化学修飾したものを触媒とし、光増感作用のある酸化チタンと組み合わせて、新しいバイオインスパイアード触媒の開発に成功した。これらの触媒は、温和な条件で環境汚染物質(有機ハロゲン化物)を有用物質に変化する触媒として活用が期待でき、社会的意義も大きいと言える。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 2件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Polish Academy of Science(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Visible light-driven photocatalytic duet reaction catalyzed by the B12-rhodium-titanium oxide hybrid catalyst2020

    • 著者名/発表者名
      Shichijo Keita、Fujitsuka Mamoru、Hisaeda Yoshio、Shimakoshi Hisashi
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry

      巻: 907 ページ: 121058-121058

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2019.121058

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Study on Ring-Contracting Skeletal Rearrangement from Porphycene to Isocorrole by Experimental and Theoretical Methods2020

    • 著者名/発表者名
      Koide Taro、Maeda Takafumi、Abe Tsukasa、Shiota Yoshihito、Yano Yoshio、Ono Toshikazu、Yoshizawa Kazunari、Hisaeda Yoshio
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2020 号: 12 ページ: 1811-1816

    • DOI

      10.1002/ejoc.201901659

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrochemical properties and catalytic reactivity of cobalt complexes with redox-active meso-substituted porphycene ligands2020

    • 著者名/発表者名
      Koide Taro、Zhou Zihan、Xu Ning、Yano Yoshio、Ono Toshikazu、Luo Zhongli、Shimakoshi Hisashi、Hisaeda Yoshio
    • 雑誌名

      Journal of Porphyrins and Phthalocyanines

      巻: 24 号: 01n03 ページ: 90-97

    • DOI

      10.1142/s1088424619500780

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerobic oxidation of thioglycol catalysed by metallophthalocyanine in an organic-inorganic hybrid vesicle “cerasome”2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Guolin、Zhang Li、Zhang Dan、Wu Qiuhua、Sasaki Yoshihiro、Hisaeda Yoshio、Yasuhara Kazuma、Kikuchi Jun-ichi、Song Xi-Ming
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Communications

      巻: 115 ページ: 107866-107866

    • DOI

      10.1016/j.inoche.2020.107866

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrocatalytic reactivity of imine/oxime-type cobalt complex for direct perfluoroalkylation of indole and aniline derivatives2020

    • 著者名/発表者名
      Cui Luxia、Ono Toshikazu、Morita Yoshitsugu、Hisaeda Yoshio
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 49 号: 22 ページ: 7546-7551

    • DOI

      10.1039/d0dt01377c

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Dehalogenation of Aryl Halides via Excited State Electron Transfer from the Co(I) State of B12 Complex2020

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Shimakoshi, Keita Shichijo, Shiori Tominaga, Yoshio Hisaeda, Mamoru Fujitsuka, Tetsuro Majima
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 7 ページ: 820-822

    • DOI

      10.1246/cl.200241

    • NAID

      130007872572

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemically driven, cobalt-carbon bond-mediated direct intramolecular cyclic and acyclic perfluoroalkylation of (hetero)arenes using X(CF2)4X2020

    • 著者名/発表者名
      Cui Luxia、Ono Toshikazu、Hossain Md. Jakir、Hisaeda Yoshio
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 10 号: 42 ページ: 24862-24866

    • DOI

      10.1039/d0ra05295g

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rectangular Holes in Porphyrin Isomers Act As Mono- and Binucleating Ligands: Stereochemistry of Mono- and Diboron Porphycenes and Their Protonation Behaviors2020

    • 著者名/発表者名
      Xu Ning、Ono Toshikazu、Morita Yoshitsugu、Komatsu Teruyuki、Hisaeda Yoshio
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 60 号: 2 ページ: 574-583

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c01266

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redox active ionic liquid as efficient mediator and solvent for visible light-driven B12 catalytic reactions2019

    • 著者名/発表者名
      Shimakoshi Hisashi、Houfuku Noriyuki、Chen Li、Hisaeda Yoshio
    • 雑誌名

      Green Energy & Environment

      巻: 4 号: 2 ページ: 116-120

    • DOI

      10.1016/j.gee.2019.03.001

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visible Light‐Driven, Room Temperature Heck‐Type Reaction of Alkyl Halides with Styrene Derivatives Catalyzed by B 12 Complex2019

    • 著者名/発表者名
      Chen Li、Hisaeda Yoshio、Shimakoshi Hisashi
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 361 号: 12 ページ: 2877-2884

    • DOI

      10.1002/adsc.201801707

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning From Vitamin B12‐Mediated Reactions: Cobalt(III)-Carbon‐Assisted Catalytic C-H Difluoroacylation of (Hetero)Arenes through Controlled‐Potential Electrolysis2019

    • 著者名/発表者名
      Md. J. Hossain, Toshikazu Ono, Yoshio Yano, Yoshio Hisaeda
    • 雑誌名

      ChemElectroChem

      巻: - 号: 16 ページ: 4199-4203

    • DOI

      10.1002/celc.201900164

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visible light-driven cross-coupling reactions of alkyl halides with phenylacetylene derivatives for C(sp3)?C(sp) bond formation catalyzed by a B12 complex2019

    • 著者名/発表者名
      Chen Li、Kametani Yohei、Imamura Kenji、Abe Tsukasa、Shiota Yoshihito、Yoshizawa Kazunari、Hisaeda Yoshio、Shimakoshi Hisashi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 87 ページ: 13070-13073

    • DOI

      10.1039/c9cc06185a

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visible Light‐Driven, One‐pot Amide Synthesis Catalyzed by the B 12 Model Complex under Aerobic Conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Tian Hui、Shimakoshi Hisashi、Ono Toshikazu、Hisaeda Yoshio
    • 雑誌名

      ChemPlusChem

      巻: 84 号: 3 ページ: 237-240

    • DOI

      10.1002/cplu.201800522

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光および電気化学的活性化法を用いたバイオインスパイアード触媒2020

    • 著者名/発表者名
      久枝良雄
    • 学会等名
      有機合成化学協会九州山口支部 第32回若手研究者のためのセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオインスパイアード触媒2020

    • 著者名/発表者名
      久枝良雄
    • 学会等名
      一般財団法人化学物質評価研究機構寄付講座 CERI公開講座 「先端分子材料化学: 設計、構造・物性、機能からデバイスまで」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生物無機化学を基盤とした環境化学への挑戦: 光および電気化学的に活性化するバイオインスパイアード触媒2019

    • 著者名/発表者名
      久枝良雄
    • 学会等名
      福岡大学講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi