ビタミンB12修飾電極による環境負荷物質の光駆動型超効率分解

使用维生素 B12 修饰电极光驱动超高效分解环境有害物质

• 批准号: 15033255
• 负责人: 久枝 良雄
• 金额: $ 3.07万
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15033255/
• 关键词: ビタミンB12; 修飾電極; 脱塩素化反応; 光増感反応; 電解反応; 二酸化チタン; 環境汚染物質; ハイブリッド触媒; 脱塩素化酵素; 疎水性ビタミンB12; 有機塩素化合物; 電気化学; ゾル-ゲル法; DDT; 可視光照射

1)共有結合型及び非共有結合型ビタミンB12修飾電極を作製し、電解脱塩素化反応に成功していた。またビタミンB12錯体を触媒として用い、環境汚染物質であるDDTの分解反応にも成功した。さらに、光還元作用を示す[Ru^<II>(bpy)_3]^<2+>を用いることで、可視光照射により、Co(I)種の生成及びCo-C結合の開裂が可能となるクリーンシステムを構築した。その結果、DDTの98%が消失し、DDDが主生成物として71%の収率で得られた。暗所下やB12錯体なしでは反応はほとんど進行しなかった。本システムは、錯体触媒の活性化法として可視光のみを利用したクリーンシステムと言える。2)酸化チタンの光照射により生成する伝導帯の励起電子は、-0.5V vs. NHE (pH7.0 H_2O)の還元力を有することが報告されており、この電位はビタミンB12錯体をCo(I)種へと還元することが可能である。そこで側鎖にカルボキシル基を有するビタミンB12錯体を合成し、酸化チタン表面に固定化したハイブリッド触媒を創製した。元素分析から見積もった錯体の固定化率は7.0x10^<-11>mol/cm^2であり、比較的高濃度で酸化チタン表面に固定化されていることが明らかとなった。このように調整したビタミンB12ハイブリッド酸化チタンをエタノールに懸濁し、紫外線照射(ブラックライトを使用)すると、Co(I)種の生成を示す暗緑色へと変化した。そこで、基質としてDDTを加え、光照射しながら反応させたところ、主生成物としてトリ脱塩素体であるDDAが得られた。ビタミンB12錯体を酸化チタン表面に固定化することで、好気性条件でもCo(I)種の生成が可能となり、脱塩素化・酸素添加反応が進行したものと推察される。

1)B12 modified electrodes of both common and non-common binding types have been successfully fabricated and characterized by electrochemical reaction. B12 is a catalyst for the decomposition of DDT, an environmental pollutant. The <II>formation of Co(I) species and the cracking of Co-C bonds under visible light irradiation are possible. 98% of DDT disappeared, 71% of DDD disappeared. B12 is the wrong side of the dark. This article discusses the activation method of catalyst and visible light. 2)The excitation electron in the conduction band of the acidizing agent is-0.5V vs. NHE (pH7.0H_2O). The synthesis of B12 complex and the immobilization of B12 complex on the surface of B12 complex were studied. Elemental analysis showed that the immobilization rate of the complex was 7.0x10^<-11>mol/cm^2, and the higher concentration of the complex was immobilized on the surface. In this case, the Vita Min B12 Honeybridle Acidifying Switch is suspended in the air, irradiated with ultraviolet light (using a BlackBerry), and the formation of Co(I) species is shown in dark green and changes. DDA is the main product of DDT. The formation of Co(I) species is possible under the conditions of immobilization, deacidification and addition of acid on the surface of B12 complex.

项目成果

Synthesis and Characterization of μ-Oxodiiron(III) Complexes of Porphycenes with Electron-withdrawing Substituents

吸电子取代基卟啉μ-氧化二铁(III)配合物的合成与表征

• 发表时间: 2004
• 期刊: Chemistry Letters 33・7
• 作者: T.Baba;et al.
• 通讯作者: et al.

H.Sato et al.: "Hybridization of Modified-Heme Reconstitution and Distal Histidine Mutation to Functionalize Sperm Whale Myoglobin"J.Am.Chem.Soc.. Vol.126, No.2. 436-437 (2004)

H.Sato 等人：“修饰血红素重建和远端组氨酸突变的杂交使抹香鲸肌红蛋白功能化”J.Am.Chem.Soc.. 第 126 卷，第 2 期。

Y.Hisaeda, et al.: "Mechanistic and Synthetic Aspects of Organic and Biological Electrochemistry(Eds.by J.Simonet, D.Peters, H.Tanaka)"The Electrochemical Society. 4 (2003)

Y.Hisaeda 等人：“有机和生物电化学的机理和合成方面（J.Simonet、D.Peters、H.Tanaka 编）”电化学协会。

Synthesis and simple separation of β-pyrrole sulfonated porphycenes

β-吡咯磺化卟吩的合成及简单分离

• 发表时间: 2004
• 期刊: Tetrahedron Letters397 45・31
• 作者: T.Baba;et al.
• 通讯作者: et al.

1,1,4,4-tetrakis(4-chlorophenyl)-2,3-dichloro-2-butene (E, Z)

1,1,4,4-四(4-氯苯基)-2,3-二氯-2-丁烯(E,Z)

• 发表时间: 2004
• 期刊: Acta Crystallography E E60
• 作者: H.Shimakoshi;et al.
• 通讯作者: et al.