• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実績報告書

高原子価オキソ金属錯体の反応性と反応選択性を制御する分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22350030
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設)

研究代表者

藤井 浩  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 准教授 (80228957)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードオキソ錯体 / 配位子効果 / 反応性 / マンガン錯体 / ヨードソアレン / 電子吸引性効果
研究概要

これまでの研究で解明した軸配位子が鉄4価オキソポルフィリンπカチオンラジカル(compound-I)錯体の反応性を制御する機構が、ヘムの配位子効果に対して適応できるかをヘムの電子吸引性効果を利用して検証した。ヘムのメソ位の置換基を2-クロロ-6-メチルフェニル基、2,6-ジクロロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基に変化させ、それぞれからcompound-I錯体を合成した。シクロオクテンとの反応性を調べた結果、エポキシ化反応の反応性が電子吸引性の増加に伴い著しく増加することがわかった。さらにテトラリンの水酸化反応を検討した結果、水酸化反応もエポキシ化反応同様に反応性が増加することが明らかとなった。ところが生成する水酸化生成物を分析すると、電子吸引性の増加に伴い反応部位がベンジル位からフェニル位に変化するという興味深い結果を得ることができた。反応性の上昇機構を解明するため、compound-I錯体と鉄3価ヘム錯体の酸化電位を調べた。その結果、軸配位子の場合と異なり、ヘムの電子吸引性効果はcompound-I錯体と鉄3価ヘム錯体の両状態ともに変化させることが明らかとなった。この結果は、ヘムの反応性に及ぼす機構が軸配位子の場合と異なることを示唆した。
マンガンサレン錯体に対する酸化剤の効果も研究した。ヨードソアレンの芳香環の電子吸引性効果や立体的効果が反応性に及ぼす効果を様々なヨードソアレンを合成し研究した。また、ヨードソアレン付加体の対アニオンが反応性に及ぼす効果も安息香酸イオン、p-トルエンスルホン酸イオンなどを用いて研究した。その結果、ヨードソアレンの芳香環の電子吸引性の増加や対アニオンのpK値の低下により反応性が増加することが明らかとなった。他の酸化剤としてメタクロロ過安息香酸や次亜塩素酸についても検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Unique Ligand Radical Character of an Activated Cobalt Salen Catalyst that is Generated by Aerobic Oxidation of a Cobalt(II) Salen Complex2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kurahashi
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 52 ページ: 3908-3919

    • DOI

      10.1021/ic302677f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative Spectroscopic Studies of Iron(III) and Manganese(III) Salen Complexes Having a Weakly-Coordinating Triflate Axial Ligand2012

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kurahashi and Hiroshi Fujii
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn

      巻: 85 ページ: 940-947. (BCSJ Award Article)

    • DOI

      DOI: 10.1246/bcsj.20120146

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effect of the Axial Ligand on the Reactivity of the Oxoiron(IV) Porphyrin π-Cation Radical Complex: Higher Stabilization of the Product State Relative to the Reactant State2012

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Takahashi, Daisuke Yamaki, Kenichiro Ikemura, Takuya Kurahashi, Takashi Ogura, Masahiko Hada, and Hiroshi Fujii
    • 雑誌名

      Inorg. Chem

      巻: 51 ページ: 7296-7305

    • DOI

      DOI:10.1021/ic3006597

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Iron(III) Meso-Chloro-Isoporphyrin as a Reactive Chlorinating Agent from Oxoiron(IV) Porphyrin π-Cation Radical2012

    • 著者名/発表者名
      Zhiqi Cong, Takuya Kurahashi, and Hiroshi Fujii
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 4469-4472

    • DOI

      DOI: 10.1021/ja209985

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination and Electronic Structure of Ruthenium(II)-tris-2,2’-Bipyridine in the Triplet Metal-to-Ligand Charge Transfer Excited State Observed by Picosecond Time-Resolved Ru K-Edge XAFS2012

    • 著者名/発表者名
      Tokushi Sato
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 116 ページ: 14232-14236

    • DOI

      10.1021/jp3038285

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and Reactivity of Iodosylarene Adduct of Manganese(IV) Salen Complex2012

    • 著者名/発表者名
      Chunlan Wang
    • 雑誌名

      Angew. Chemie. Int. Ed.

      巻: 51 ページ: 7809-7811

    • DOI

      10.1002/anie.201202835

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Characterization, and Reactivity of Hypochlorito-Iron(III) Porphyrin Complexes2012

    • 著者名/発表者名
      Zhiqi Cong
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 20617-20620

    • DOI

      10.1021/ja3108774

    • 査読あり
  • [学会発表] 軸配位子による高原子価鉄オキソヘム錯体の反応性の制御機構2013

    • 著者名/発表者名
      藤井 浩
    • 学会等名
      分子研研究会「生体配位化学の最前線と展望」
    • 発表場所
      分子科学研究所(愛知県)
    • 年月日
      20130205-20130206
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属酵素の活性部位の電子構造と酵素反応2013

    • 著者名/発表者名
      藤井 浩
    • 学会等名
      分子研研究会「生物物質科学の展望」
    • 発表場所
      分子科学研究所(愛知県)
    • 年月日
      20130110-20130111
    • 招待講演
  • [学会発表] 鉄3価ポルフィリン‐次亜塩素酸付加錯体の合成と同定及び酸化反応性の研究2012

    • 著者名/発表者名
      Zhiqi Cong
    • 学会等名
      第45回酸化反応討論会
    • 発表場所
      名古屋市立大学(愛知県)
    • 年月日
      20121116-20121117
  • [学会発表] コバルト2価錯体の空気酸化により生成するコバルトサレン触媒の特異な配位子ラジカル特性2012

    • 著者名/発表者名
      倉橋拓也
    • 学会等名
      第62回錯体化学討論会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      20120921-20120923
  • [学会発表] 鉄4価ポルフィリンπーカチオンラジカル錯体の軸配位子が反応性を制御する機構2012

    • 著者名/発表者名
      藤井 浩
    • 学会等名
      第62回錯体化学討論会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      20120921-20120923
  • [学会発表] メソクロロ鉄3価イソポルフィリン錯体の合成及び塩素化反応2012

    • 著者名/発表者名
      Zhiqi Cong
    • 学会等名
      第62回錯体化学討論会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      20120921-20120923
  • [学会発表] Structure-Enantioselectivity Relationship of Iodosylarene Adducts of a Chiral Manganese(IV) Salen Complex2012

    • 著者名/発表者名
      Chunlan Wang
    • 学会等名
      第62回錯体化学討論会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      20120921-20120923
  • [学会発表] Reactions of Oxoiron(IV) Porphyrin π-Cation Radicals with Chloride Ion2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Fujii
    • 学会等名
      40th International Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Valencia (Spain)
    • 年月日
      20120909-20120913
  • [学会発表] 生体内における常磁性金属イオンと有機ラジカルとの磁気的相互作用について2012

    • 著者名/発表者名
      藤井 浩
    • 学会等名
      分子研研究会「レーザー分光および磁気測定による分子構造探求の新展開」
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
    • 年月日
      20120730-20120731
    • 招待講演
  • [学会発表] 13C and 15N NMR Spectroscopy of Heme-bound Cyanide (13C15N) in Ferric Heme Peroxidases2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Fujii
    • 学会等名
      7th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
    • 発表場所
      Jeju (Korea)
    • 年月日
      20120701-20120706
    • 招待講演
  • [学会発表] ヘム軸配位子が高原子価反応中間体の反応性を制御する分子機構2012

    • 著者名/発表者名
      藤井 浩
    • 学会等名
      第39回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      片平さくらホール(宮城県)
    • 年月日
      20120608-20120609

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi