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超分子錯体を用いた光合成酸素発生錯体の機能研究

超分子錯体を用いた光合成酸素発生錯体の機能研究
利用超分子复合物进行光合放氧复合物的功能研究
批准号：
05235225
负责人：
成田 吉徳
金额：
$1.47万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1993 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05235225/
关键词：
光合成酸素発生錯体マンガン多核錯体

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
マンガン間距離を固定した2核錯体ので陽極酸化による酸素発生 植物の光合成反応中心に存在する酸素発生錯体は4核のマンガン錯体を反応中心に含み、2分子の水を4電子酸化し酸素分子を発生している。モデル錯体を設計する上でそれぞれ1個の水の配位したマンガンイオンが2電子酸化され、しかも酸素原子間距離が近接している場合酸素発生が可能となるものと考察に基づきモデル錯体を合成した。マンガンイオン間距離がMn‐O‐O‐Mn結合を形成するのに最適である構造をとることができるような錯体としてオルトフェニレンにより結合された各種のマンガンポルフィリンを合成した。この錯体においてはマンガンイオン間距離は約4.5Å程度であり上記のようなペルオキシ結合を形成するのに適当と考えられる。含水溶液中でこれらのマンガンポルフィリン2量体を触媒とし電気化学的に陽極酸化反応を行なったところ酸素発生が認められた。これらの錯体を含まない溶液中では酸素発生が認められず、H_2^<16>O‐H_2^<18>Oの1:1混合物を用いて同様の酸化を行なうと^<16>O_2・^<16>O・^<18>O・^<18>O_2が1:2:1の比で生成した。また回転電極を用いてこの反応をレビッチ式により解析したところ、反応に関与する電子数が4となった。以上の結果よりこの錯体を用いた酸化反応により、配位した水分子が4電子酸化を受け酸素発生をしていると結論付けられた。一方、この錯体よりマンガンイオン間距離が長い錯体を各種合成し酸化反応を検討したところいずれも酸素発生に対する活性は低くマンガンイオン間距離が酸素発生に重要なかぎであることが明かとなった。
英文摘要
マンガン間距離を固定した2核錯体ので陽極酸化による酸素発生 植物の光合成反応中心に存在する酸素発生錯体は4核のマンガン錯体を反応中心に含み、2分子の水を4電子酸化し酸素分子を発生している。モデル錯体を設計する上でそれぞれ1個の水の配位したマンガンイオンが2電子酸化され、しかも酸素原子間距離が近接している場合酸素発生が可能となるものと考察に基づきモデル錯体を合成した。マンガンイオン間距離がMn‐O‐O‐Mn結合を形成するのに最適である構造をとることができるような錯体としてオルトフェニレンにより結合された各種のマンガンポルフィリンを合成した。この錯体においてはマンガンイオン間距離は約4.5Å程度であり上記のようなペルオキシ結合を形成するのに適当と考えられる。含水溶液中でこれらのマンガンポルフィリン2量体を触媒とし電気化学的に陽極酸化反応を行なったところ酸素発生が認められた。これらの錯体を含まない溶液中では酸素発生が認められず、H_2^<16>O‐H_2^<18>Oの1:1混合物を用いて同様の酸化を行なうと^<16>O_2・^<16>O・^<18>O・^<18>O_2が1:2:1の比で生成した。また回転電極を用いてこの反応をレビッチ式により解析したところ、反応に関与する電子数が4となった。以上の結果よりこの錯体を用いた酸化反応により、配位した水分子が4電子酸化を受け酸素発生をしていると結論付けられた。一方、この錯体よりマンガンイオン間距離が長い錯体を各種合成し酸化反応を検討したところいずれも酸素発生に対する活性は低くマンガンイオン間距離が酸素発生に重要なかぎであることが明かとなった。
期刊论文(9)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
T.Nishigaichi: "Versatile Roles of Lawis Acids in the Reaotion of Allyltin Compounds" Tetrahedron. 49. 7395-7426 (1993)
T.Nishigaichi：“劳维斯酸在烯丙基锡化合物反应中的多功能作用”四面体。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Y.Naruta: "Asymmefric Epcxidation of Simple Olefins by Chiral Bitetralin‐linked “Twin‐coronet"Dorephyrin Catalysts" Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 158-166 (1993)
Y.Naruta：“通过手性双四胺连接的“双冠”多瑞菲林催化剂对简单烯烃进行不对称环氧化”Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 158-166 (1993)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Y.Naruta: "Matalloporphyrins in Catalytic Oxidations" Marcel Dekker, 発表予定 (1994)
Y.Naruta：“催化氧化中的金属卟啉”Marcel Dekker，即将出版（1994 年）
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
成田吉徳: "基礎有機化学" 化学同人, 556 (1993)
成田嘉德：《基础有机化学》化学同人，556（1993）
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 7 条
    金属ポルフィリン錯体触媒による超高エネルギー効率での水分解/酸素発生
    • 批准号：
      10F00037
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2010
    • 负责人：
      成田 吉徳
    • 依托单位：
      Kyushu University
    鉄錯体によるPCET機構を含む生体型触媒的酸素還元反応
    • 批准号：
      09F09243
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.28万
    • 财政年份：
      2009
    • 负责人：
      成田 吉徳
    • 依托单位：
      Kyushu University
    異核二核金属相乗系における酸素活性化反応
    • 批准号：
      20036041
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $2.82万
    • 财政年份：
      2008
    • 负责人：
      成田 吉徳
    • 依托单位：
      Kyushu University
    異種二核金属相乗系における酸素活性化反応
    • 批准号：
      19027044
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      2007
    • 负责人：
      成田 吉徳
    • 依托单位：
      Kyushu University
    海外基金