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2018 年度 実施状況報告書

金属上での酸素活性化を利用したコバルト錯体による硫黄酸化反応

研究課題

研究課題/領域番号 17K05822
研究機関茨城工業高等専門学校

研究代表者

小松崎 秀人  茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 教授 (00280347)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードコバルト錯体 / トリスピラゾリルボレート配位子 / 酸素活性化 / 硫黄酸化
研究実績の概要

申請者は、トリスピラゾリルボレート配位子(Tp)を用いることで、硫黄原子の酸化に関与するシステインジオキシゲナーゼ酵素等の基質結合体を模倣したコバルト錯体を合成し、その錯体と酸素との反応を行ってきた。その結果、その硫黄原子が酸化されることが分かってきた。本研究課題では、最終生成物の確認や反応機構、活性種などの解明を行うことを目的としている。
これまでにアミノチオフェノールを配位させた標的錯体1、システアミンを配位させた標的錯体3を合成し、スペクトル測定やX線解析を行ってきた。今年度は、システインエステルを配位させた標的錯体2の合成を、いくつかの経路から検討した。その結果、まだ完全に精製はできていないが、酸素に不安定な錯体が生成していることが分かった。錯体2の精製と酸素との反応については、再度検討を行う予定である。
標的錯体1と酸素との反応では、アミノチオフェノールのC-S結合が開裂し、硫黄原子が酸化されたスルファナト錯体の生成が若干確認された。また、マススペクトルではジスルフィド化合物の生成も示唆されたため、その単離・同定を試みている。同様に、標的錯体3でも、酸素との反応でスルファナト錯体が10%程度(NMR収率)で生成していることが確認された。現在、その他の生成物の単離。同定を試みている。
加えて、標的錯体合成時に副生してきた新規ヒドロキソ架橋の二核錯体が、エステルの加水分解を行うことが分かり、その結果も発表を行うことができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

30年度は標的錯体1、3について酸素との反応を行い、生成物の確認ができ、また、標的錯体2についても合成ができるようになった。
しかしながら、錯体2の合成時には副生成物が多かったり、塩の除去に手間取ったりしているため、まだ単離条件が確立できていないこと、錯体2と酸素との反応を検討できなかったことなどから、上記の評価とした。

今後の研究の推進方策

31年度に予定している研究計画に、30年度に行えなかった標的錯体の合成検討を加えて行う予定である。また、酸素との反応における生成物が数種得られているが、その精製に時間を要している。そのため、外部機関の装置を使わせて頂きながら、生成物の同定を迅速に行えるようにしたい。

次年度使用額が生じた理由

同位体実験を今年度行わなかったため、高価な同位体酸素の購入を次年度以降に見合わせたこと。校費により今年度の学会参加費や旅費を支出できたため、次年度の発表時の旅費として使用することを検討している。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A monomeric manganese(II) catecholato complex: Synthesis, crystal structure, and reactivity toward molecular oxygen2019

    • 著者名/発表者名
      Agake Shin-ichiro、Komatsuzaki Hidehito、Satoh Minoru、Agou Tomohiro、Tanaka Yuya、Akita Munetaka、Nakazawa Jun、Hikichi Shiro
    • 雑誌名

      Inorganica Chimica Acta

      巻: 484 ページ: 424~429

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.ica.2018.09.013

    • 査読あり
  • [学会発表] アミノチオフェノールおよびシステアミンを結合させた金属錯体の合成・構造・性質2018

    • 著者名/発表者名
      大平和成・田所駿・小松﨑秀人・吾郷友宏・吉沢道人・田中裕也・穐田宗隆・中澤順・引地史郎
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
  • [学会発表] Sulfur Atom Oxidation of Aminothiophenol by Cobalt(II) Complex2018

    • 著者名/発表者名
      Kazunari Ohira, Hidehito Komatsuzaki, Tomohiro Agou, Yuya Tanaka, Michito Yoshizawa,Munetaka Akita, Jun Nakazawa, Shiro Hikich
    • 学会等名
      The 7th International GIGAKU Coneference in Nagaoka (IGCN 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Property of Cobalt(II) Complex with Sulfur-containing Ligand2018

    • 著者名/発表者名
      Shun Tadokoro, Hidehito Komatsuzaki, Tomohiro Agou, Yuya Tanaka, Michito Yoshizawa,Munetaka Akita, Jun Nakazawa, Shiro Hikichi
    • 学会等名
      The 7th International GIGAKU Coneference in Nagaoka (IGCN 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] コバルト(II)アミノチオフェノラト錯体の合成・構造・反応性2018

    • 著者名/発表者名
      大平和成・小松﨑秀人・吾郷友宏・吉沢道人・田中裕也・穐田宗隆・中澤順・引地史郎
    • 学会等名
      第29回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • [学会発表] コバルト(II)システアミナト錯体の合成と性質2018

    • 著者名/発表者名
      田所駿・小松﨑秀人・吾郷友宏・吉沢道人・田中裕也・穐田宗隆・中澤順・引地史郎
    • 学会等名
      第29回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • [学会発表] Synthesis, Structural Characterization and Reactivity of a Dinuclear (mu-Hydroxo)(mu-pyrazolato)dicobalt(II) Complex with Hydrotris(pyrazolyl)borate Ligand2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ohira, H. Komatsuzaki, S. Tadokoro, Y. Yamasaki, H. Oouchi, M. Satoh, T. Agou, Y. Tanaka, J. Nakazawa, S. Hikichi
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
  • [学会発表] 有機硫黄配位子を用いたコバルト(II)錯体の合成と性質2018

    • 著者名/発表者名
      田所駿・小松﨑秀人・吾郷友宏・田中裕也・吉沢道人・穐田宗隆・中澤順・引地史郎
    • 学会等名
      第4回北関東磐越地区化学技術フォーラム
  • [学会発表] コバルト(II)錯体によるアミノチオフェノールの酸化挙動2018

    • 著者名/発表者名
      大平和成・小松﨑秀人・吾郷友宏・田中裕也・吉沢道人・穐田宗隆・中澤順・引地史郎
    • 学会等名
      第4回北関東磐越地区化学技術フォーラム

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公開日: 2019-12-27  

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