研究課題
特定領域研究
本研究の目的は均一系による水の完全分解反応の達成である。これまでに、クロロプラストのPSI、PSIIを模倣した反応系の構築を行った。特に、合成系で困難な反応過程においては、生体分子あるいは生体系をそのまま利用し、酸素発生反応系および水素発生反応系をそれぞれ構築した。将来的に、全て人工系に置き換えた水の完全分解反応の実現が期待される。本研究の実施計画に従い、水溶液中で光励起一重項を利用した光水素発生系の構築を実現した。光励起一重項を利用することにより、1分子当たりの水素発生量の上昇ならびに、吸収したフォトン当たりの水素変換効率の上昇が期待できる。水溶液系において光励起一重項経由の電子移動が進行する化合物として、ビスビオローゲン結合型疎水性ポルフィリンを創製した。電子移動反応について調べた結果、光励起一重項経由でのみ電子移動が進行することがわかった。また、水溶液中で蛍光寿命がさらに短いことから、電子移動が促進されているといえる。これは、水中でsolvent cageの形成に有利であることを示しており、このビオローゲン結合型ポルフィリンの特徴が顕著に見られた。調製したビスビオローゲン結合型疎水性ポルフィリンと酵素ヒドロゲナーゼとを組み合わせた光水素発生反応を行った。その結果、効率の良い光水素発生反応が進行した。以上のように、水溶液中で光励起1重項を利用した水素発生反応系を構築することができた。
すべて 2007 2006 2005 2004 2003 2002
すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (2件)
Chem、Let. 36
ページ: 184-185
Journal of Porphyrins and Phthalocyanines 11
ページ: 66-73
Chemistry Letters 36
Photochem Photobiol 82
ページ: 676-682
ChemBioChem 7
ページ: 1853-1855
Research on Chemical Intermediates 32
ページ: 341-355
J Biol Inorg Chem 9
ページ: 1007-1016
Porphyrins 13
ページ: 59-64
Journal of Biological Inorganic Chemistry 9
ページ: 110-118
Anal. Biochem 314
ページ: 153-157
Analytical Biochemistry 314
Biotechnol. Lett. 24
ページ: 1883-1887
