異核二核金属相乗系における酸素活性化反応

异核双核金属协同体系中的氧活化反应

• 批准号: 20036041
• 负责人: 成田 吉徳
• 金额: $ 2.82万
• 依托单位: Kyushu University
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20036041/
• 关键词: エネルギー効率化; 酵素反応; 触媒・化学プロセス; 燃料電池; ナノ材料; 酸素分子活性化; 銅錯体; 鉄ポルフィリン; ペルオキソ体

(1) イミダゾール軸配位子が酸素活性化の要件の確証:これまでの銅錯体結合鉄ポルフィリン還元体と酸素との反応では鉄イオンに対してside-on型のペルオキシド体を与え、これは酸素-酸素結合解裂には不活性であることが判明した。そこで、ペルオキシドとして反応活性な構造であるend-on型の(ヒドロ)ペルオキシド生成に向けて、酸素反応種との反応前に軸配位子が結合していることが重要であろうとの考えに基づきイミダゾール結合ヘムを新たな化学モデルとして合成した。この還元体に対して酸素付加、一電子還元/プロトン化(プロトン共役電子移動)により溶液中でend-on型の(ヒドロ)ペルオキシド体(Compound O)の生成に成功した。また、side-on型ペルオキシドからend-on型ヒドロペルオキシドへの変換も成功し、30年以上、不活性とされていたside-on型ペルオキシドも、イミダゾール軸配位子が共存すると活性なend-on型になることを世界で始めて実証した。(2) 末端酸化酵素における酸素活性化の過程の追跡 ヘムおよび銅錯体含有する金属酵素である末端酸化酵素(典型的にはチトクロムc酸化酵素;Cc0)における酸素活性化反応へ(1)における知見を適用した。既に合成している、Cc0活性中心に存在する官能基や金属錯体を全て備え、その構造を摸した「完全化学モデル」を用いて、既に生成を実証した酸素付加体(スーパーオキシ体)に対して一電子還元剤によるペルオキシド体への還元及び引き続くプロトン化により、0-0結合の解裂並びに銅(II)錯体の生成が観測され、酸素活性化反応サイクルを完結することが出来た。またこの反応研究を通して銅錯体やTyr等価体、イミダゾール軸配位子の酸素活性化反応における役割も明らかにすることが出来た。

(1)The identification of the requirements for activation of the acid-binding ligand: copper complex binding iron complex binding iron complex In addition, the structure of end-on-type and anti-active ligands is important for the synthesis of end-on-type and anti-active ligands. The formation of Compound O in solution was successfully carried out in the presence of an electron donor and an electron donor. The side-on type ligand has been successfully transformed into the end-on type ligand for more than 30 years. The side-on type ligand has been successfully transformed into the end-on type ligand for more than 30 years. (2)Trace of terminal acidifying enzyme in the process of acid activation: Metalloenzyme and copper complex containing terminal acidifying enzyme (typical terminal acidifying enzyme; Cc0). The functional groups and metal complexes existing in the active center of C0 are fully prepared and the structure of C0 is fully prepared.(2) The formation of copper (II) complex in the presence of 0 - 0 bond and the formation of acid activated complex in the presence of 0-0 bond in the presence of 0-0 bond. The study of this kind of reaction has been carried out through the study of copper complex, Tyr isoform, and acid activation of the ligand of the molecular axis.

项目成果

ポルフィリン類縁化合物を用いたマグネシウムイオンの蛍光検出とその置換基効果

卟啉类似物荧光检测镁离子及其取代基效应

• 发表时间: 2009
• 作者: 石田真敏;成田吉徳
• 通讯作者: 成田吉徳

ヘムーペルオキソ種の合成と分光学による同定

半过氧化合物的合成及光谱鉴定

• 发表时间: 2009
• 作者: 太田雄大;他
• 通讯作者: 他

化学モデルを用いたヘムにおける酸素活性化とチトクロムc酸化酵素酸素代謝機構

使用化学模型研究血红素和细胞色素 C 氧化酶氧代谢机制中的氧活化

• 发表时间: 2008
• 作者: B. Cho;et. al.;Y. Naruta;成田吉徳
• 通讯作者: 成田吉徳

フラーレンを包接したポルフィリンナノチューブの構造と光・電子物性

含富勒烯的卟啉纳米管的结构和光学/电子性质

• 发表时间: 2008
• 作者: 信国浩文;他
• 通讯作者: 他

プロスタグランジンH合成酵素の新規化学モデル合成とそのcis-ポリエン酸素酸化触媒反応

前列腺素H合酶的新化学模型合成及其顺式多烯氧氧化催化反应

• 发表时间: 2008
• 作者: J.J. Reddy. 谷文都;成田吉徳
• 通讯作者: 成田吉徳