酸素化酸素機能を発現する非ヘム鉄錯体触媒の設計

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本研究では,非ヘム鉄錯体を触媒とし,モノオキシゲナーゼ型反応(芳香環,アルカン,アルケンの酸素化)ジオキシゲナーゼ型反応(芳香環の3価鉄による1,2-炭素-炭素間lntradiol型開裂と2価鉄による2,3-炭素-炭素間Extradiol型開裂,特にクロロカテコールの酸素化開裂反応,およびリポキシゲナーゼ型ヒドロペルオキシ化反応など)を対象とし,酸素添加における酸素の活性化と選択性制御機構の検討を行った。1)1原子酸素添加反応-芳香環の水酸化,脂肪族飽和炭化水素の酸素化触媒開発モノオキシゲナーゼ型反応に関しては,特にチロシンヒドロゲナーゼ型のフェノールの水酸化によるカテコールの生成反応に関して重点的に検討を行い,選択的オルト水酸化に関して新しい知見が得られた。2)2原子酸素添加反応-カテコールの酸素化開裂,a-ケト依存型ジオキシゲナーゼモデル反応,高級不飽和脂肪酸のヒドロペルオキシ化クロロカテコールジオキシゲナーゼ型の反応性を示す錯体の設計を行った。a-ケト依存型ジオキシゲナーゼの機能モデル反応を行い,選択的なオレフィンエポキシ化やアルカンの酸素化反応を見いだした。リノール酸のリポキシゲナーゼ型ヒドロペルオキシ化反応に関し,種々のFe(III)錯体を用いて検討した。生成物分析と分光学的検討から,酸素系と同様にピリジンのように窒素配位による鉄の安定化が常用であるとの知見が得られた。また,ESRによるラジカル中間体の検出を行い,反応機構を検討した。リポキシゲナーゼモデル反応の開発を行った。