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狭小空間において非対称に形成する多核金属中心の化学的挙動

公募研究

研究領域光合成分子機構の学理解明と時空間制御による革新的光ー物質変換系の創製
研究課題/領域番号 18H05162
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
研究機関大阪大学

研究代表者

舩橋 靖博  大阪大学, 理学研究科, 教授 (00321604)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードマンガンクラスター / 籠型配位子 / 分岐状配位子 / 異種金属錯体 / 酸素発生中心 / 非対称多核金属中心 / 籠状配位子
研究実績の概要

光合成の光化学系II(PSII)で水の酸化を行う酸素発生中心(OEC)のMn4Caクラスターは「歪んだ椅子」と呼ばれる非対称な構造を持つ。これに類似した錯体として、我々は籠型配位子に次いで複数のβ-ケトイミナート部位を持つ分岐状配位子を用いて、OECの過還元状態にアプローチするCorner-shared-cubane状構造を有するM7(OH)8型の七核錯体(M = Mn, Fe, Co)とダブルヘミキュバン型のMn4(OH)2型の四核錯体などを合成し、阪大先端強磁場科学研究センターの協力によりそれらの強磁場条件下を含むSQUID測定を順次行った。一方、OECに見られる様な高い非対称性を有する異種多核金属クラスターの作用機序の解明は困難を極めるが、別途に第一遷移系列の異種多核系の有機金属錯体の検討も行い、より安定な二原子分子を活性化する中間体種の知見も得た。さらに関連した領域内共同研究により、①以上の第一遷移系列の多核金属錯体の電気化学的挙動の検討を行い、八木らによって見いだされた水のO-O結合形成によってH2O2を生成する中間体種の研究に寄与する構造解析を行い、②籠型の狭小空間を利用して発光の量子収率と励起寿命が向上したRu-テルピリジル錯体の励起種において、発光ならびに赤外吸収スペクトル変化を高感度・高時間分解能で測定したのち、光励起と緩和の機構解析に繋がる光吸収と振動スペクトルの解析を理論計算で行った。以上をまとめると、蛋白質中にみられる様な狭小空間において光合成に関連した非対称に形成する多核金属中心の化学的挙動について重要な知見が得ており、さらに発展的に継続中である。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Dinitrogen Activation by a Heterometallic VFe Complex Derived from 1,1'‐Bis(arylamido)vanadocene2020

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hatanaka, Hinano Kusunose, Hiroyuki Kawaguchi, Yasuhiro Funahashi
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      巻: 2020 号: 15-16 ページ: 1449-1455

    • DOI

      10.1002/ejic.201901120

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Co(III) Complexes with N2S3-Type Ligands as Structural/Functional Models for the Isocyanide Hydrolysis Reaction Catalyzed by Nitrile Hydratase2018

    • 著者名/発表者名
      Takuma Yano, Yuko Wasada-Tsutsui, Tomohiro Ikeda, Tomonori Shibayama, Yuji Kajita, Tomohiko Inomata, Yasuhiro Funahashi, Tomohiro Ozawa, Hideki Masuda
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 4277-4290

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.6b02324

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enantioselective aza-Friedel-Crafts reaction of cyclic ketimines with indoles using chiral imidazoline-phosphoric acid catalysts2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shuichi; Furukawa Takashi; Hatanaka Tsubasa; Funahashi Yasuhiro
    • 雑誌名

      Chemical communications

      巻: 54 号: 31 ページ: 3811-3814

    • DOI

      10.1039/c8cc00594j

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 籠型および環状配位子の内部空間がもたらすルテニウムテルピリジル錯体の発光特性2020

    • 著者名/発表者名
      山中 亘,浅埜 恭平,原 佳那恵,畑中 翼,舩橋 靖博
    • 学会等名
      日本化学会第100回春季年会2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複数の金属中心と結合可能な環状配位子を用いた二核銅錯体の構築2020

    • 著者名/発表者名
      大倉 望生,畑中 翼,舩橋 靖博
    • 学会等名
      日本化学会第100回春季年会2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] β-ケトイミナートを有する三脚型配位子を用いた第一遷移系列多核錯体の合成と性質2020

    • 著者名/発表者名
      荒井琢哉,楠本匡章,畑中 翼,舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第100回春季年会2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Shell-controlled Ruthenium(II) Terpyridyl Complexes Exhibiting Photoluminescence Properties2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Funahashi,Kyohei Asano,Kanae Hara,Wataru Yamanaka,Tsubasa Hatanaka
    • 学会等名
      The 26th International SPACC Symposium - Metal Complexes Toward a Green and Sustainable Future
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthetic Study of Manganese Clusters as Biomimetic Models of the Oxygen Evolving Complex2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Funahashi,Takuya Arai,Motoki Kajita,Shuhei Yonaga,Kosuke Tange,Masaki Nojiri,Tsubasa Hatanaka
    • 学会等名
      International Conference on Artificial Photosynthesis 2019 (ICARP2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 狭小空間に閉じ込めたルテニウムテルピリジル部位の分子特性2019

    • 著者名/発表者名
      山中 亘,浅埜恭平,原 佳那恵,畑中 翼,舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] β-ケトイミナートを有する分岐状アミンを用いた第一遷移系列多核錯体の合成と性質2019

    • 著者名/発表者名
      荒井琢哉,楠本匡章,畑中 翼,舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] バナドセンビスアミド配位子を有する鉄およびコバルト錯体の合成と還元反応2019

    • 著者名/発表者名
      楠瀬ひなの,畑中 翼,川口博之,舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生体金属機能を模倣する錯体工学の最前線2019

    • 著者名/発表者名
      舩橋靖博
    • 学会等名
      2019年度先端錯体工学研究会(SPACC)年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複数のβ-ケトイミナート部位を有する分岐状アミンを用いた第一遷移系列多核錯体の合成と性質2019

    • 著者名/発表者名
      荒井琢哉,楠本匡章,畑中 翼,舩橋靖博
    • 学会等名
      2019年度先端錯体工学研究会(SPACC)年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Multinuclear Manganese Complexes Having a Cage-type Ligand as a Structural Model for Oxygen Evolving Center2019

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hatanaka,Shuhei Yonaga,Kosuke Tange,Yasuhiro Funahashi
    • 学会等名
      15th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry (ISABC15)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of the Multicopper Oxidase Complex from the Bacterium, Thiobacillus Denitrificans2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yamamoto,Tatsuki Koshiyama,Yasuhiro Fuanahshi,Masaki Nojiri
    • 学会等名
      第29回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Structural and Mechanistic Insights into the Stabilization for High-valent Oxo-Iron Species and Enzymatic Activity on the Homoproteins2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Miyaguchi,Weigzhong Wand,Yuki Kikui,Yasuhiro Funahashi,Masaki Nojiri
    • 学会等名
      第29回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Proton-coupled Electron Transfer for Copper Nitrite Reductase and its Metal-Substituted Proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Koshiyama,Yusuke Yamamoto,Ryohei Yoneda,Kazuya Horibe,Kanako Ishihara,Yasuhiro Funahashi,Masaki Nojiri
    • 学会等名
      第29回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Multinuclear Complexes of First-Row Transition Metals with Branched Ligands Containing Three β-Ketoiminate Moieties2019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Arai,Masaaki Kusumoto,Tsubasa Hatanaka,Yasuhiro Funahashi
    • 学会等名
      第29回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複数のβ-ケトイミナート部位を有する分岐状配位子を用いた第一遷移系列多核錯体の合成と性質2019

    • 著者名/発表者名
      荒井琢哉、楠本匡章、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 1,1'-ビス(アリールアミド)バナドセン配位子を有する鉄およびコバルト錯体の合成と還元反応2019

    • 著者名/発表者名
      楠瀬ひなの、畑中 翼、川口博之、舩橋靖博
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Structures and Photoluminescence Properties of Ruthenium-Terpyridyl Complexes with the Controlled Narrow Cavities2019

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Asano、Kanae Hara、Tsubasa Hatanaka、Yasuhiro Funahashi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] メタン酸化活性種の生成を目指したTypeIII銅モデル錯体の還元2018

    • 著者名/発表者名
      和田智尋、畑中 翼、鷹野 優、舩橋靖博
    • 学会等名
      第51回酸化反応討論会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 狭小空間に閉じ込めたルテニウムテルピリジン部位の光化学特性2018

    • 著者名/発表者名
      浅埜恭平、原 佳那恵、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      第51回酸化反応討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 配位子内にバナドセン骨格を有する鉄アミド錯体の合成と反応2018

    • 著者名/発表者名
      楠瀬ひなの、畑中 翼、川口博之、舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 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第一遷移系列多核錯体の合成と性質2018

    • 著者名/発表者名
      荒井琢哉、楠本匡章、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 環状配位子の狭小空間を制御したルテニウムテルピリジル錯体の合成と性質2018

    • 著者名/発表者名
      浅埜恭平、原 佳那恵、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of multinuclear complexes of low-valent iron having multidentate arylamide ligands2018

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hatanaka、Yuka Yamada、Yasuhiro Funahashi
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Syntheses of manganese clusters using polyaza cryptands: Modeling the oxygen-evolving complex in photosystem II2018

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Yonaga、Motoki Kajita、Kosuke Tange、Tsubasa Hatanaka、Yasuhiro Funahashi
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酸素発生中心を模倣したマンガンクラスターの形成2018

    • 著者名/発表者名
      梶田基貴、世永秀平、丹下晃介、畑中 翼、野尻正樹、舩橋靖博
    • 学会等名
      第28回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 環状配位子の内部空間を利用したルテニウムテルピリジル錯体の発光挙動の制御2018

    • 著者名/発表者名
      浅埜恭平、原 佳那恵、畑中 翼、舩橋靖博
    • 学会等名
      第16回ホスト-ゲスト·超分子化学シンポジウム (SHGSC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 新学術領域研究 I4LEC Newsletter 第2巻・第9号(通算第21号)2019

    • 著者名/発表者名
      舩橋靖博
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      -
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 錯体化合物事典2019

    • 著者名/発表者名
      舩橋靖博
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254141054
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-12-28  

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