研究課題
1.単核銅ペルオキソ錯体の新規な調製法の開発と酸化機能の解明単核銅ペルオキソ錯体を調製するために用いる配位子として、嵩高い芳香族置換基を導入したアミン系の三座配位子を設計・合成した。得られた配位子を用いて銅(II)錯体を調製し、アセトン中で過酸化水素との反応について詳細に検討した。得られた生成物はこれまでに報告例のないアセトン分子を取り込んだ単核銅(II)アルキルペルオキソ錯体であることが各種分光学的特性から明らかになった。このものは徐々に分解し、芳香族水酸化反応を誘起することも明らかとなった。これらの反応については、申請者らがこれまでに開発してきた極低温紫外可視吸収分光法を駆使して、吸収特性や速度論的解析(反応次数、温度効果、速度論的同位体効果、基質の置換基効果など)を行った。さらに得られた結果を基にして、単核銅酸素錯体の反応性(求核性vs.求電子性)や基質の酸素化機構(ラジカル反応vs.イオン反応vs.電子移動反応)について考察を加えると共に、酵素反応機構と比較検討した。2.軟体動物の酸素運搬蛋白質ヘモシアニンの酸化機能の解明活性中心に二核の銅サイト(タイプ3銅)を有するヘモシアニンは、軟体動物や節足動物の血液中に存在し、分子状酸素の運搬を司っている銅タンパク質である。本研究では、ヘモシアニンを尿素などの変性剤で処理することにより、本来の機能ではないフェノールの酸素化活性(フェノラーゼ活性)やカテコールの酸化反活性(カテコラーゼ活性)を発現できることをはじめて見いだした。速度論的な検討の結果、ヘモシアニンによるフェノールの酸素化反応はチロシナーゼの場合と同様、芳香族求電子置換反応機構で進行していることを明らかにした。さらに反応条件の最適化やフェノール以外の基質の酸化反応についても検討を行った。
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