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2008 年度 実績報告書

水と酸素の相互変換分子触媒の創製

研究課題

研究課題/領域番号 17105003
研究機関九州大学

研究代表者

成田 吉徳  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (00108979)

研究分担者 谷 文都  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (80281195)
太田 雄大  九州大学, 先導物質化学研究所, 学術研究員 (70509950)
キーワード酵素反応 / モデル化 / 高効率エネルギー変換 / 酸素還元 / 水の酸化 / 光合成酸素発生 / 末端酸化酵素
研究概要

1.酸素活性化反応中間体ヘムFeOOH及びその類縁体の合成と反応
前年度のCcOモデル研究の結果、反応中に生成する酸素活性化体(LFe^〈III〉-〇〇H)の反応性を明らかにすることが鍵であり、この中間体はあらゆるヘム酵素における反応中間体として重要であることから、ポルフィリンにイミダゾール軸配位子を共有結合したモデル錯体を用いて、鉄(III)ヒドロペルオキシ錯体およびその関連中間体である、鉄(III)ペルオキシ錯体や鉄(II)スーパーオキシ錯体の低温下、溶液中での生成を各種スペクトル法(UV-vis,ESR,Mossbauer,resonance Raman)より同定し、これら不安定中間体の選択的合成法を確立した。
2.チトクロムc酸化酵素における酸素活性化反応(最終段階)のシュミレーション
完全化学モデルを用いて合成した鉄(III)ペルオキシ/銅(1)錯体溶液に酸を低温下で添加することにより鉄(III)ヒドロペルオキシ錯体の生成を行った。反応は瞬時に起こり、対応する鉄(III)ヒドロペルオキシ錯体は瞬時に0-0結合解裂生成物(LFe^<IV>=OおよびLCu(II)-OH)を与える事が、酸素活性化が鉄(III)ヒドロペルオキシ錯体経由でることを実証した。
3.高い酸化安定牲を有するオキソマンガン(V)ポルフィリンニ量体の合成とその反応性解明
高原子価マンガン錯体が安定でそのオキソ種は水への強い求電子的反応性を有するポルフィリンニ量体としてピロールβ位フッ素置換およびmeso位パーフルオロフェニル基置換体を合成子、そのMn(V)状態の生成を確認した。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (34件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Platinum (II) Complexes of 2N10-donor Ligands with a Pendent Indole Ring2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimazaki, et al.
    • 雑誌名

      Inorg. Chim. Acta 362

      ページ: 887-893

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of a New Prostaglandin H Synthase Model2009

    • 著者名/発表者名
      J. J. Reddy, T. Ohta, Y. Naruta
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett 50

      ページ: 3418-3421

    • 査読あり
  • [学会発表] ヘム酸化酵素活性中心モデルとしてのフッ素化ポルフィリン錯体の合成2009

    • 著者名/発表者名
      劉 歓, 劉 勁剛, 成田吉徳
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学、船橋
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] 鉄ポルフィリンニトリド架橋錯体の合成と酸化反応2009

    • 著者名/発表者名
      王 昂, 太田雄大, 成田吉徳
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学、船橋
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] β位フッ素置換されたマンガンポルフィリンニ量体の合成と高原子価種の同定2009

    • 著者名/発表者名
      田尾和也, 石田真敏, 太田雄大, 成田吉徳
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学、船橋
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] ヘム鉄-銅二核錯体における新規酸素活性化反応2009

    • 著者名/発表者名
      太田雄大, 千代健文, 谷文都, 成田吉徳
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学、船橋
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] カルボキシル基を導入した鉄ポルフィリンの合成および酸素との反応2009

    • 著者名/発表者名
      清水雄太, 太田雄大, 劉 勁剛, 谷文都, 成田吉徳
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学、船橋
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] フラーレンを内包したポルフィリンナノチューブの構造と光・電子物性2009

    • 著者名/発表者名
      信国浩文, 他
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学、船橋
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] side-onおよびend-on型ペルオキソ-およびヒドロペルオキソヘムの合成と分光法による同定2009

    • 著者名/発表者名
      劉 勁剛, 太田雄大, 成田吉徳
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学、船橋
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] ポルフィリン類縁化合物を用いたマグネシウムイオンの蛍光検出とその置換基効果2009

    • 著者名/発表者名
      石田真敏, 成田吉徳
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学、船橋
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] エネルギー変換酵素と触媒-理想と現実をつなぐ課題と展望2009

    • 著者名/発表者名
      成田 吉徳
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会 (アドバンストテクノロジープログラム : 材料科学-未来材料)
    • 発表場所
      日本大学、船橋
    • 年月日
      2009-03-11
  • [学会発表] 環状ポルフィリン二量体の自己集合による有機ナノチューブ形成とそのフラーレン包接2009

    • 著者名/発表者名
      谷 文都, 信国浩文, 島崎優一, 成田吉徳
    • 学会等名
      山口大学大学院医学系研究科産学連携セミナー
    • 発表場所
      山口大学、山口
    • 年月日
      2009-01-29
  • [学会発表] 酸素活性化金属酵素の反応機構解明に向けてのモデル化学と分光学2009

    • 著者名/発表者名
      太田雄大
    • 学会等名
      第3回核共鳴散乱研究会
    • 発表場所
      SPring8, 播磨
    • 年月日
      2009-01-29
  • [学会発表] フラーレンを包接したポルフィリンナノチューブの構造と光・電子物性2008

    • 著者名/発表者名
      信国浩文, 他
    • 学会等名
      第19回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      大阪大学、大阪
    • 年月日
      20081003-20081005
  • [学会発表] Selective Preparation of End-on Ferric-Peroxo, Ferrous-Superoxo, and Ferric-Hydroperoxo Species in Solution2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruta
    • 学会等名
      International Union of Material Research Society-International Conference in Asia (IUMRS-ICA)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋
    • 年月日
      2008-12-12
  • [学会発表] 生体金属のダイナミックな配位・電子構造の制御-ヘム、非ヘム鉄蛋白質を例に2008

    • 著者名/発表者名
      太田雄大
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会(シンポジウム : 遷移金属の生物物理-若手研究者の挑戦)
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡
    • 年月日
      2008-12-03
  • [学会発表] プロスタグランジンH合成酵素の新規化学モデルによるall-cis-ポリエン酸素化触媒反応2008

    • 著者名/発表者名
      J. J. Reddy, 谷文都, 成田吉徳
    • 学会等名
      第41回酸化反応討論会
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2008-11-28
  • [学会発表] ヘム、非ヘム鉄酵素の分光学とモデル錯体化学2008

    • 著者名/発表者名
      太田雄大
    • 学会等名
      物質合成研究拠点機関関連事業 第3回大学間連携若手フォーラム
    • 発表場所
      休暇村志賀島、福岡
    • 年月日
      2008-11-21
  • [学会発表] Selective preparation of superoxo and hydroperoxo species relating to heme-containing oxygenasew and peroxydase2008

    • 著者名/発表者名
      J. -G. Liu, et al.
    • 学会等名
      第58回錯体化学討論会
    • 発表場所
      ホテルルイガンス、福岡
    • 年月日
      2008-11-12
  • [学会発表] Selective Preparation of End-on Metal Peroxy Complexes in a Solution and Their Relevance to Dioxygen Activation2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruta, J. -G. Liu, T. Ota, S. Yamaguchi, T. Ogura
    • 学会等名
      The 4th Asisan Biological Inorganic Chemistry Conference (AsBIC-IV)
    • 発表場所
      Jeju、Korea
    • 年月日
      2008-11-10
  • [学会発表] A Magnesium-Responsive Fluorescent Probes Based on a Porphyrin Analogue2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishida, Y. Naruta
    • 学会等名
      The 4th Asisan Biological Inorganic Chemistry Conference (AsBIC-IV)
    • 発表場所
      Jeju、Korea
    • 年月日
      2008-11-10
  • [学会発表] 1, 10-フェナントロリンを骨格構成要素とした新規ポルフィリン類縁体PhePの合成とその金属錯体の多彩な性質2008

    • 著者名/発表者名
      石田真敏, 成田吉徳
    • 学会等名
      九州錯体化学懇談会創設40周年記念シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2008-11-01
  • [学会発表] ポルフィリン錯体の自己集合による有機ナノチューブ形成とそのフラーレン包接2008

    • 著者名/発表者名
      谷 文都, 信国浩文, 島崎優一, 成田吉徳
    • 学会等名
      九州錯体化学懇談会創設40周年記念シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2008-11-01
  • [学会発表] 生体金属酵素活性中心の分光学とモデル錯体化学2008

    • 著者名/発表者名
      太田雄大
    • 学会等名
      バイオミメティックス-東北大多元研、九大先導研、北大電子研合同研究会
    • 発表場所
      霞が関コモンゲート、東京
    • 年月日
      2008-10-30
  • [学会発表] A magnesium-responsive fluoresecent probe based on a new porphyrin analogue2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishida, Y. Naruta
    • 学会等名
      Prof. Jean-Marie Lehn Symposium III
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2008-10-17
  • [学会発表] Structure and Photoelectric Propertiees of a Porphyrin Nano-tube Including Fullerens2008

    • 著者名/発表者名
      H. Nobukuni F. Tani, Y. S-himazaki, Y. Naruta
    • 学会等名
      Prof. Jean-Marie Lehn Symposium III
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2008-10-17
  • [学会発表] フェナントロリンを骨格に含むポルフィリンル類縁化合物の合成とその金属錯体形成2008

    • 著者名/発表者名
      石田真敏, 成田吉徳
    • 学会等名
      第58回錯体化学討論会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢
    • 年月日
      2008-09-21
  • [学会発表] Selective preparation of superoxo and hydroperoxo species relating to heme-containing oxygenasew and peroxydase2008

    • 著者名/発表者名
      劉 勁剛, 太田雄大, 小倉尚志, 成田吉徳
    • 学会等名
      第58回錯体化学討論会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢
    • 年月日
      2008-09-21
  • [学会発表] カルボキシル基を導入した鉄ポルフィリン錯体の合成と酸素との反応2008

    • 著者名/発表者名
      清水雄太, 太田雄大, 劉 勁剛, 谷文都, 成田吉徳
    • 学会等名
      第58回錯体化学討論会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢
    • 年月日
      2008-09-20
  • [学会発表] プロスタグランジンH合成酵素の新規化学モデル合成とそのCcis-ポリエン酸素酸化触媒反応2008

    • 著者名/発表者名
      J. J. Reddy, 谷文都, 成田吉徳
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東工大, 神奈川
    • 年月日
      2008-09-19
  • [学会発表] ポルフィリン類縁化合物による金属イオンの蛍光検出2008

    • 著者名/発表者名
      石田真敏, 成田吉徳
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東工大, 神奈川
    • 年月日
      2008-09-19
  • [学会発表] 環状ポルフィリン二量体の自己集合によって形成される有機ナノチューブとそのフラーレン包接2008

    • 著者名/発表者名
      信国浩文, 島崎優一, 谷 文都, 成田吉徳
    • 学会等名
      第25回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      阿蘇
    • 年月日
      2008-09-08
  • [学会発表] Selective Preparation of End-on Ferric-Peroxo, Ferrous-Superoxo, and Ferric-Hydroperoxo Species in Solution2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruta
    • 学会等名
      Activation of Dioxygen and Homogeneous Catalysts-2008 (ADHOC 2008)
    • 発表場所
      Isola di San Servolo, Venezia, Italy
    • 年月日
      2008-07-21
  • [学会発表] 化学モデルを用いたヘムにおける酸素活性化とチトクロムc酸化酵素酸素代謝機構2008

    • 著者名/発表者名
      成田吉徳
    • 学会等名
      平成20年度分子研研究会「配位子場制御に基づく機能性錯体の創成と応用〜生体から触媒およびデバイスまで」
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスホール、岡崎
    • 年月日
      2008-07-18
  • [学会発表] 環状ポルフィリン二量体の自己集合によって形成される有機ナノチューブとそのフラーレン包接2008

    • 著者名/発表者名
      信国浩文, 島崎優一, 谷 文都, 成田吉徳
    • 学会等名
      第45回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2008-07-05
  • [学会発表] A Self-Assembled Nanotube of Cyclic Porphyrin Dimers and Its Inclusion of C60 in a Linear Arrangement Affording Supramolecular Peapod2008

    • 著者名/発表者名
      F. Tani, H. Nobukuni, Y. Shima-zaki, Y. Naruta
    • 学会等名
      5th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学、草津
    • 年月日
      2008-06-10
  • [備考]

    • URL

      http://narutalab.ifoc.kyushu-u.ac.jp

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2012-08-31  

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