新しいビオチンモデル(活性化二酸化炭素担体)としてのランタノイド錯体

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生化学的二酸化炭素固定には補酵素ビオチンの関与する反応が多く知られている。ビオチン補酵素は、一旦捕捉した二酸化炭素を活性メチレン化合物などに受け渡してそのカルボキシル化を行なうことのできる、活性化二酸化炭素の担体である。ビオチンの行なう反応の過程においては金属イオンの関与が極めて重要であることが知られている。このことと関連して、ビオチンの基本構造である尿素あるいは類似構造の化合物の金属錯体(主にマグネシウム錯体)のビオチンモデルとしての挙動が検討されてきたが、ビオチンに匹敵する高活性の系は未だに得られていない。ランタノイド金属は他の金属には見られない多くの特徴を有しており、その錯体を用いることにより高活性なビオチンモデルを設計できる可能性があるが、そのような試みはこれまで行なわれていない。本研究では、ランタノイド錯体の特徴を活かして高活性なビオチンモデル(活性化二酸化炭素担体)を開発することを目指し、各種ランタノイド錯体への二酸化炭素の捕捉と、他の有機化合物への転移固定について検討する。すでに、ビオチン補酵素の活性部位に着目し、ランタノイド(III)アルコキシド錯体のイソシアナ-トへの付加によって生成する錯体(1)を二酸化炭素キャリヤ-とする活性メチレン化合物のカルボキシル化反応に成功した。平成7年度は、ビオチンモデル金属錯体を様々なランタノイドの錯体にも拡張して新しい二酸化炭素固定反応を開拓することをめざし、ランタノイドのアルコキシドと種々の含Nヘテロクムレン(イソシアナ-ト、カルボジイミド)の反応で得られる錯体を二酸化炭素担体に用いた活性メチレン化合物のカルボキシル化を検討し、これらの錯体も有効であることをあきらかにした。さらに、生体内におけるアシル-CoA類似のチオエステル構造(-CO-S-)に着目し、ランタノイド錯体を用いた様々なチオカルボン酸S-エステルのカルボキシル化反応について検討し、そのカルボキシル化に成功した。