Mnクラスターの形成を促進する超分子配位システム

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K13745
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 依馬 正 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20263626)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: ポルフィリン / マンガンクラスター / 光合成

研究実績の概要

２つの水分子を４電子酸化して酸素分子を与える光化学系IIの酸素発生中心（Mnクラスター）は、光合成における心臓部である。本研究では、これによく似たMnクラスターを合成するための超分子戦略を開発する。即ち、Mnクラスターに対して３つのカルボキシラート基を真横から配位させ、系統的な構造チューニングが可能な超分子配位システムを構築する。大環状型Znポルフィリン六量体-ビスピリジン配位子-Mnクラスターからなる超分子を合成しX-線結晶構造解析する。
前年度までにクロスカップリング反応を駆使することにより大環状ポルフィリン四量体と六量体の合成に成功した。しかしながら、いずれも生成が微量であったため、本年度はテンプレート合成を試みた。種々条件検討を行った結果、６つのピリジン部位を有するテンプレート分子を用いたクロスカップリング反応条件において大環状ポルフィリン六量体の選択的合成に成功した。反応混合物をGPCで精製することで大環状ポルフィリン六量体が収率３０％で得られた。興味深いことに、テンプレート分子と錯形成したまま単離されたことから、テンプレート分子との高い結合定数を有していることが示唆された。現在、六量体の光物性を調査するとともに、サイズの異なる多量体の合成を検討している。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度、テンプレート合成により大環状ポルフィリン六量体の選択的合成に成功したことで一定の成果を得た。

今後の研究の推進方策

大環状ポルフィリン六量体の光物性を調査するとともにサイズの異なる大環状ポルフィリン多量体の合成を行う。得られたポルフィリン多量体を用いてピリジン配位子-Mnクラスターからなる超分子の合成を検討する。

次年度使用額が生じた理由

前年度の繰り越し分を含めてほぼ計画どおりに予算を使ったが、わずかに繰り越し金が発生した。基金のため、繰り越し金を０円にする調整をしなかった。

次年度使用額の使用計画

次年度、消耗品の購入に使用する。