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光合成酸素発生系Mnクラスターの構造と機能の研究

光合氧系统中Mn簇的结构与功能研究

基本信息

批准号：
09235237
负责人：
小野高明
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09235237/
关键词：
光合成酸素発生系 Mnクラスター光化学系II ESR シュミレーション

项目摘要

Mnクラスターの磁気相互作用の理論的な解析:4核MnクラスターのMnイオン間の磁気的相互作用(S_2状態)の可能な全ての組み合わせについて、数値計算によりクラスターのエネルギーを算出した。マルチライン信号の磁気的性質とXAFS実験から報告されているMnクラスターの性質、i)1から3個のdi-μ-oxoで架橋されたMn(III)-Mn(IV)ユニット(-250cm^<-1>)を持つ、ii)基底状態と励起状態のエネルギー差が30cm^<-1>、の条件を満足する全ての組み合わせを抽出した。提案されているMnクラスターのモデルが持つ磁気相互作用が、得られた可能な組み合わせを満足するか否かを検討する事により、モデルの妥当性を評価した。配向マルチラインS_2信号のシュミレーション解析:薄膜上に配向した光化学系II膜断片についてチラコイド膜法線方向にたいする角度依存性S_2マルチラインスペクトルを精密に測定した。得られたスペクトルについてMn(III)イオンの異方性を考慮にいれた非線形最小2乗法によるシュミレーション解析を行い、超微細結合定数とその異方性を決定した。また、S_2状態のMnクラスターの酸化状態はMn(III,IV,IV,IV)と推定された。強い異方性を持つMn(III)イオンの超微細結合テンソルの主軸の向きより、Mnクラスター系のg-値の主軸のz方向とチラコイド膜法線方向のなす角度は50度と推定された。この結果はdi-μ-oxo架橋したMn(III)-Mn(IV)ユニット面がチラコイド膜法線方向と40度の角度をなすことを示している。配向試料のEXAFS測定により報告されている2.7AMn-Mnベクトルがチラコイド膜法線方向となす角度を考慮することにより、酸素発生系Mnクラスター中のdi-μoxo架橋したMn(III)-Mn(IV)ユニットの空間配置を決定した。

Theoretical analysis of magnetic interaction between Mn and Mn: possible complete combination of Mn and Mn (S_2 state), numerical calculation of Mn and Mn (S_2 state) The magnetic properties of the XAFS signal are reported as follows: i)1) the existence of three di-μ-oxo bridges Mn(III)-Mn(IV)(-250cm^<-1>); ii) the existence of a difference of 30cm^between the substrate state and the excitation state; and <-1>the conditions for the extraction of all components. The proposal was made to evaluate the appropriateness of magnetic interaction and possible combination. Analysis of alignment S_2 signal: alignment on thin film II Photochemical system II Angle-dependent S_2 alignment on thin film normal direction is precisely measured. In order to determine the anisotropy of Mn(III), the nonlinear minimum 2-D method was used to analyze Mn (III), Mn (III) and Mn (III). Mn(III,IV,IV) and Mn(III,IV,IV) were estimated. The direction of the principal axis of the ultra-fine bonding system is estimated to be 50 degrees from the z-direction of the principal axis of the Mn(III) system, and the angle of the normal direction of the Mn (III) system. The results are as follows: Mn(III)-Mn(IV)-Mn(III)-Mn(IV)-Mn(IV)-Mn)-Mn (IV)- EXAFS determination of alignment samples was reported to determine the spatial disposition of Mn(III)-Mn(IV) bridges in the Mn (III)-Mn(IV) system by taking into account the normal angle of the film.