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籠型配位子を用いた酸素発生中心のモデル構築

公募研究

研究領域人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換:実用化に向けての異分野融合
研究課題/領域番号 15H00874
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

畑中 翼  大阪大学, 理学研究科, 助教 (80595330)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード多核マンガン錯体 / 多座配位子 / 酸素発生中心 / 多電子酸化反応 / モデル化学 / 酸化反応
研究実績の概要

本研究では光化学系IIの酸素発生中心を模倣するマンガンクラスターの合成法の確立、および新規に合成した分子性のクラスター化合物を用いた高効率な水の触媒的酸化反応の達成を目的としている。これまでに独自に開発した籠型配位子を用いて、酸素発生中心のモデル錯体の合成を検討しており、平成27年度の成果としてナトリウムとマンガンを含む異種金属キュバン型錯体1を高収率で得る方法を確立できた。酸素発生中心はナトリウムではなくカルシウムを含むクラスターであるため、平成28年度では以上で確立した方法論を応用することで、マンガンクラスターへのカルシウムの導入を検討した。その結果、クラスター合成の際に単にナトリウムイオンの代わりにカルシウムイオンを添加しただけでは目的物は得られなかったが、一旦系中に錯体1を発生させた後に、ナトリウムイオンをクラウンエーテルで脱離させ、その後カルシウムイオンを添加することで、狙い通りにカルシウムイオンがクラスター骨格内に取り込まれることがわかった。
また籠型以外の骨格を有する配位子を用いたマンガンクラスターの合成の検討も実施した。その結果、三方に分岐した骨格を有する配位子を用いてマンガン錯体の合成を行った場合に、多核マンガン錯体が高収率で得られ、また配位子の有する置換基によって異なるクラスター骨格が構築されることを明らかにできた。さらに得られたマンガン錯体を酸化した後に水を加えることで、オキソ配位子によって架橋されたマンガン三価を含むクラスターが得られることがわかった。この反応は酸素発生中心で行われている水の酸化反応の素反応と関連があり非常に興味が持たれる成果である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 9件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Enantioselective Oxidative Ring-Opening Reaction of Aziridines with alpha-Nitroesters Using Cinchona Alkaloid Amide/Nickel(II) Catalysts2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Shiomi, Keisuke Yamamoto, Kazuma Nagasaki, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi, Shuichi Nakamura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 1 ページ: 74-77

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b03346

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tricopper(I) Complexes Encapsulating a {Cu3X3} Core Structure (X = Cl, Br, and I) in a Polyaza Cryptand2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, T. Hatanaka, T. Inomata, T. Ozawa, K. Tsuge, H. Masuda, Y. Funahashi
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 45 号: 5 ページ: 541-543

    • DOI

      10.1246/cl.160105

    • NAID

      130005150491

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organocatalytic Enantioselective Conjugate Addition of Malonic Acid Half Thioesters to Coumarin-3-carboxylic Acids Using N-Heteroarenesulfonyl Cinchona Alkaloid Amides2016

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Nakamura, Ayaka Toda, Masahide Sano, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 358 号: 7 ページ: 1029-1034

    • DOI

      10.1002/adsc.201600040

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Enantioselective Reaction of α-Aminoacetonitriles Using Chiral Bis(imidazoline)-Pd Catalysts2015

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kondo, Tomoki Nishi, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi, Shuichi Nakamura*
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed

      巻: 54 号: 28 ページ: 8198-8202

    • DOI

      10.1002/anie.201503098

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalytic enantioselective reaction of a-phenylthioacetonitriles using chiral bis(imidazoline)-Pd catalysts2015

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kondo, Natsumi Kobayashi, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi, Shuichi Nakamura*
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 号: 25 ページ: 9066-9077

    • DOI

      10.1002/chem.201501351

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 歪んだ配位構造を有する二核銅中心における酸素付加体の形成2017

    • 著者名/発表者名
      和田智尋、永田光知郎、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 籠型配位子を用いた銅族元素ピラゾリル錯体の合成と性質2017

    • 著者名/発表者名
      清水捺央弥、永田光知郎、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] トリス(アミノメチル)ベンゼンを用いた三核鉄錯体の合成2017

    • 著者名/発表者名
      黒木泰斗、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シッフ塩基型P,N,O-三座配位子を用いた鉄錯体の合成2017

    • 著者名/発表者名
      足立美和子、楠本匡章、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ターフェニルジアミド配位子を用いた後周期第一遷移系列錯体の合成と反応2017

    • 著者名/発表者名
      山田裕加、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 複数のビス(アミノメチル)ピリジル部位を有する環状配位子を用いた異種金属二核錯体の合成2017

    • 著者名/発表者名
      増田紘之、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 1,3,5-トリアミノアリールベンゼンを用いた多核鉄錯体の合成および低原子価種への誘導2017

    • 著者名/発表者名
      河原和哉、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 複数のビス(イミノ)ピロール部位を有する籠型配位子を用いた第一遷移系列多核錯体の合成2017

    • 著者名/発表者名
      梶田基貴、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] β-ケトイミナート部位を有する分岐状配位子を用いた多核マンガン錯体の合成と性質2017

    • 著者名/発表者名
      楠本匡章、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Heterometallic Complexes of Manganese and Alkali Metals with a Cage-Type Ligand: Structural Models for Oxygen Evolving Center2017

    • 著者名/発表者名
      T. Hatanaka, S. Yonaga, K. Tange, Y. Funahashi
    • 学会等名
      2017 International Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP 2017)
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数の金属中心を捕捉可能な多座配位子を用いたマンガン錯体の合成と性質2017

    • 著者名/発表者名
      畑中 翼
    • 学会等名
      新学術領域研究「人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換:実用化に向けての異分野融合」 第5回最終公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2017-01-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二核銅蛋白質の活性部位モデル錯体の反応性2016

    • 著者名/発表者名
      舩橋靖博、畑中 翼、永田光知郎、和田智尋、小澤智宏、猪股智彦、小倉尚志、増田秀樹
    • 学会等名
      第49回酸化反応討論会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 1,3,5-トリアミノアリールベンゼンを用いた低原子価多核鉄錯体の合成と反応2016

    • 著者名/発表者名
      河原和哉、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 環状配位子内に光増感部位と触媒部位を有する二核金属錯体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      増田紘之、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 内部空間に金属イオンを保持可能な籠状分子を用いた三核錯体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      和田武蔵、永田光知郎、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] イミノピロール配位子を用いた単核または複核マンガン錯体の合成と性質2016

    • 著者名/発表者名
      楠本匡章、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キャビティ内に形成した三核銅中心の性質とマルチ銅酸化酵素との関連2016

    • 著者名/発表者名
      永田光知郎、畑中 翼、岩崎友哉、小澤智宏、猪股智彦、小倉尚志、増田秀樹、舩橋靖博
    • 学会等名
      第26回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2016)
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ビスイミノピロール部位を有する籠型配位子を用いた三核鉄錯体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      和田武蔵、永田光知郎、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 二座および三座イミノピロール配位子を用いたマンガン錯体の合成と性質2016

    • 著者名/発表者名
      楠本匡章、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Reactivity of Tricopper Complexes Encapsulated in a Cryptand containing Bisaminomethyl Pyridyl Groups2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, T. Hatanaka, T. Inomata, T. Ozawa, M. Hideki, Y. Funahashi
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 籠状分子の内部空間に構成されたキュバン型マンガンクラスターの性質2016

    • 著者名/発表者名
      世永秀平、丹下晃介、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 籠型配位子内に包接させたルテニウムテルピリジル部位の発光挙動に対する立体効果2016

    • 著者名/発表者名
      原 佳那恵、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イミノピロール配位子を用いたマンガン錯体の合成と性質2016

    • 著者名/発表者名
      楠本匡章、舩橋靖博、畑中 翼
    • 学会等名
      新学術領域研究「人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換:実用化に向けての異分野融合」 第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2016-01-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 籠型配位子を用いた多核マンガン錯体の合成と電気化学的性質2016

    • 著者名/発表者名
      畑中 翼
    • 学会等名
      新学術領域研究「人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換:実用化に向けての異分野融合」 第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2016-01-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of multinuclear manganese complexes having a cage-type ligand: Structural models of oxygen evolving center2015

    • 著者名/発表者名
      S. Yonaga, K. Tange, T. Hatanaka, Y. Funahashi
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of first-row transition metal complexes with bis(aminomethyl)pyridine ligands and reactions of the iron complex involving beta-hydrogen elimination2015

    • 著者名/発表者名
      T. Higashi, T. Hatanaka, Y. Funahashi
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of cavity size toward photochemical properties of a ruthenium(II) terpyridyl group encapsulated in cage-type ligands2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hara, T. Hatanaka, Y. Funahashi
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and spectroscopic characterization of a cryptate complex of tricopper-peroxo as a biomimetic model of multicopper oxidase2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, T. Hatanaka, T. Inomata, T. Ozawa, M. Hideki, Y. Funahashi
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biomimetic model studies on dicopper peroxo species using a pre-organized ligand2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Funahashi, K. Nagata, T. Hatanaka
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Utilization of cage-type ligands for photochemical and oxygen-converting transition metal complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Funahashi, K. Hara, S. Yonaga, K. Nagata, T. Hatanaka
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸素発生中心の構造モデルを目指したキュバン型マンガンクラスターの合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      世永秀平、丹下晃介、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 籠型配位子内に導入したルテニウムテルピリジル部位の発光挙動に対する立体効果2015

    • 著者名/発表者名
      原 佳那恵、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] クリプタンド内部で金属間距離を規制した三核銅錯体の合成および反応性2015

    • 著者名/発表者名
      永田光知郎、畑中 翼、猪股智彦、小澤智宏、増田秀樹、舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ビス(アミノメチル)ピリジン配位子を用いた第一遷移系列錯体の合成と反応2015

    • 著者名/発表者名
      東 智之、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      第62回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ルテニウムテルピリジル部位を有する包接化合物の空間制御による発光挙動の変化2015

    • 著者名/発表者名
      原 佳那恵、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      第27回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      あいぽーと佐渡
    • 年月日
      2015-08-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Conversion of Dicopper Dioxygen Complexes with an Axial Coligand2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, T. Hatanaka, Y. Funahashi
    • 学会等名
      "Metals in Biology" in Wako
    • 発表場所
      理化学研究所和光キャンパス
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tricopper Clusters Assembled with a Cryptand for Synthetic Model Studies on Multicopper Oxidase and Its Reactivity2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, T. Hatanaka, K. Fukui, T. Inomata, T. Ozawa, H. Masuda, Y. Funahashi
    • 学会等名
      "Metals in Biology" in Wako
    • 発表場所
      理化学研究所和光キャンパス
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸素発生中心の構造モデルとして籠型配位子内に構築した多核マンガン錯体の性質2015

    • 著者名/発表者名
      世永秀平、丹下晃介、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      第25回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2015)
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2015-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院理学研究科化学専攻舩橋研究室(生物無機化学)

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/funahashi/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [備考] 研究者詳細-畑中 翼

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=10001127&o=affiliation&a2=0000005&sm=affiliation&sl=en&sp=1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 研究者詳細 - 畑中 翼

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=10001127&o=affiliation&a2=0000005&sm=affiliation&sl=en&sp=1

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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