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

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K05822
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機化学
• 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 – 2024-03-31
• キーワード: コバルト錯体 / トリスピラゾリルボレート / 酸素活性化 / 硫黄酸化 / チオラト錯体

研究成果の概要

本研究ではトリスピラゾリルボレート配位子を用いて、コバルト(II)中心に種々チオラト配位子を結合させた標的錯体を合成し、その硫黄酸化反応について検討した。各標的錯体はニトラト錯体に金属チオレートを反応させること等で合成し、得られた錯体は各種スペクトル測定やX線構造解析により同定した。o-アミノチオフェノラトを有する錯体のアセトニトリル溶液に酸素を反応させると硫黄原子が酸化され、二核スルファナト架橋錯体が生成することが明らかになった。p-置換チオフェノラトを有する錯体でも酸素と反応すると硫黄酸化が進行した。反応はコバルト(II)上で酸素活性化が起こり、硫黄酸化が進行することが示唆された。

自由記述の分野

錯体化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、システインジオキシゲナーゼの硫黄酸化酵素の生物学的研究が進められてきたが、そのモデル錯体の報告は少なく、反応機構や活性種などの報告は少なかった。これまでに鉄(II)モデル錯体やそれを他の金属で置換した金属置換錯体が数例報告されてきたが、酵素反応機構の解明や活性種の特定に繋がる知見には乏しかった。本研究では、種々コバルト(II)チオラト錯体を合成し、コバルト上で酸素活性化を行い、チオラト硫黄原子酸化が進行することを報告することができた。また、硫黄酸化を触媒する酵素反応の理解の一助になると考えられる。