| 研究課題/領域番号 |
20K05530
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 山陽小野田市立山口東京理科大学 |
|---|
研究代表者 |
太田 雄大 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 教授 (70509950)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
|
|---|
| キーワード | 金属酵素 / 生体模倣錯体 / 小分子活性化 / 酸素還元 / 二酸化炭素還元 / 抗酸化活性 / 多核錯体 / 燃料電池 / 多核金属酵素 / 生体模倣金属錯体 / 酸素還元反応 / 電気化学反応 / 電極触媒 / 小分子活性化反応 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
マルチ銅酸化酵素の3核銅活性中心を規範にした新規金属錯体を開発する。この目的のために、多核金属中心の協同的作用を生み出す配位子分子を創製する。銅、マンガン、鉄、コバルト、ニッケルの第一遷移元素による各種金属錯体を合成し、有用な触媒反応を開拓する。多核金属錯体の分子構造と反応性の相関の解明し、高効率な物質エネルギー変換（酸素還元反応、水の酸化反応、炭化水素酸化反応など）を実現する触媒の創製を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
多核金属を活性中心にもつ酵素は、さまざまな難度の高い物質・エネルギー変換を高効率に行う。その酵素活性中心の化学モデルの合成と分子構造解析を行い、小分子活性化反応の分子触媒としての応用を検討した。ポリピリジン配位子、ポルフィリン二量体、およびヒドロキノンを含有する配位子からなる新規な金属錯体の合成と分子構造解析に成功し、性質を調べた。ポリピリジン錯体と金属ポルフィリン二量体の研究では、電気化学的条件下でエネルギー変換に重要な酸素還元反応および二酸化炭素還元反応を触媒することを明らかにした。また、酸化還元活性なヒドロキノンを含有する金属錯体の研究では、高い抗酸化活性を示すことを明らかにした。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
酸素還元反応は燃料電池空気極や金属空気電池のカソードで起こる化学反応であり、二酸化炭素還元反応は炭素リサイクルのために重要な化学反応である。これらを高選択的かつ高効率で行う触媒を開発するためには、分子機構の理解が必要になる。したがって、分子触媒として機能する金属酵素の化学モデルを開発する試みは、重要な研究課題である。さらに、抗酸化活性をもつ金属錯体の開発は、医化学および材料分野でも求められていることから、本研究成果の他分野への波及効果も期待される。
|
