课题基金 / 基金详情

水素原子・プロトン・ヒドリド移動におけるトンネル効果

水素原子・プロトン・ヒドリド移動におけるトンネル効果
氢原子/质子/氢化物转移中的隧道效应
批准号：
10120220
负责人：
福住 俊一
金额：
$0.77万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1998 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10120220/
关键词：
NADHモデル化合物トンネル効果水素移動反応プロトン移動反応ヒドリド移動反応速度論的重水素効果低温ストップトフロー法クミルペルオキシルラジカル

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
ジヒドロニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)は生体内の重要な水素源であり、NADHが関与する水素原子、プロトン、ヒドリド移動反応におけるトンネル効果について明確な例はまだ知られていない。本研究ではNADHモデル化合物として9,10-ジヒドロ-10-メチルアクリジン(Acr-H_2)および1-ベンジル-1,4-ジヒドロニコチンアミド(BNAH)を用い、その水素原子、プロトン、ヒドリド移動反応におけるトンネル効果について系統的な研究を行なった。これまでの我々の一連の研究からNADHモデル化合物からキノン類へのヒドリド移動反応は電子、プロトン、電子の移動を経て進行し、最初の電子移動と続いて起こるプロトン移動により全体の速度が決まることがわかっている。従ってこのヒドリド移動反応の速度論的重水素同位体効果はNADHモデル化合物ラジカルカチオンからセミキノンラジカルアニオンへのプロトン移動に対するものになる。本研究では、AcrH_2およびその重水素化体AcrD_2から2,3-ジシアノ-p-ベンゾキノン(CN_2Q)へのヒドリド移動反応速度のアレニウスプロットは低温で折れ曲がることがわかった。これは、プロトン移動速度がトンネル効果のため低温領域で一定になるためであると考えられる。これらの結果を基に、本年度はさらに一連のNADHモデル化合物のプロトン移動過程におけるトンネル効果の有無について検討し、その発現条件について明らかにした。特に低温における高速反応について低温ストップトフロー法を用いて測定を行った。また、我々は、AcrH_2からクミルペルオキシルラジカルへの水素移動反応をEPR法を用いて検討した結果、ヒドリド移動反応の場合と同様にアレニウスプロットがトンネル効果のため低温領域で一定になることを見い出した。
英文摘要
ジヒドロニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)は生体内の重要な水素源であり、NADHが関与する水素原子、プロトン、ヒドリド移動反応におけるトンネル効果について明確な例はまだ知られていない。本研究ではNADHモデル化合物として9,10-ジヒドロ-10-メチルアクリジン(Acr-H_2)および1-ベンジル-1,4-ジヒドロニコチンアミド(BNAH)を用い、その水素原子、プロトン、ヒドリド移動反応におけるトンネル効果について系統的な研究を行なった。これまでの我々の一連の研究からNADHモデル化合物からキノン類へのヒドリド移動反応は電子、プロトン、電子の移動を経て進行し、最初の電子移動と続いて起こるプロトン移動により全体の速度が決まることがわかっている。従ってこのヒドリド移動反応の速度論的重水素同位体効果はNADHモデル化合物ラジカルカチオンからセミキノンラジカルアニオンへのプロトン移動に対するものになる。本研究では、AcrH_2およびその重水素化体AcrD_2から2,3-ジシアノ-p-ベンゾキノン(CN_2Q)へのヒドリド移動反応速度のアレニウスプロットは低温で折れ曲がることがわかった。これは、プロトン移動速度がトンネル効果のため低温領域で一定になるためであると考えられる。これらの結果を基に、本年度はさらに一連のNADHモデル化合物のプロトン移動過程におけるトンネル効果の有無について検討し、その発現条件について明らかにした。特に低温における高速反応について低温ストップトフロー法を用いて測定を行った。また、我々は、AcrH_2からクミルペルオキシルラジカルへの水素移動反応をEPR法を用いて検討した結果、ヒドリド移動反応の場合と同様にアレニウスプロットがトンネル効果のため低温領域で一定になることを見い出した。
期刊论文(13)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Shunichi Fukuzumi et al.: "Formation of Radical Anion in the Reaction of p-Benzoquinone and C_<60> with Alkoxide Ions" J.Am.Chem.Soc.120・27. 6673-6680 (1998)
Shunichi Fukuzumi等人：“对苯醌和C_<60>与醇盐离子反应中自由基阴离子的形成”J.Am.Chem.Soc.120·27(1998)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Shunichi Fukuzumi et al.: "Electron Transfer Kinetics for Generation of Organoiron(IV)Porphyrins and the Iron(IV)Prophyrin π Radical Cations" J.Am.Chem.Soc.121・4. 785-790 (1999)
Shunichi Fukuzumi 等人：“有机铁(IV)卟啉和铁(IV)卟啉π自由基阳离子生成的电子转移动力学”J.Am.Chem.Soc.121·4 (1999)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Shunichi Fukuzumi et al.: "ESR Spectra of Superoxide Anion-Scandium Complexes Detectable in Fluid Solution" J.Am.Chem.Soc.121・7. 1605-1606 (1999)
Shunichi Fukuzumi 等人：“可在流体溶液中检测到的超氧化物阴离子-钪复合物的 ESR 光谱”J.Am.Chem.Soc.121·7（1999）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Shunichi Fukuzumi et al.: "Formation of C_<60> Adducts with Two Different Alkyl Groups via Combination of Electron Transfer and S_N2 Reactions" J.Am.Chem.Soc.121・36. 9220-9227 (1998)
Shunichi Fukuzumi 等：“通过电子转移和 S_N2 反应的组合形成 C_<60> 加合物与两个不同的烷基”J.Am.Chem.Soc.121・36 (1998)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 12 条
    Hybrid Models of Photosystems I and II
    • 批准号：
      23K04686
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $3.0万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      福住 俊一
    • 依托单位：
      University of Tsukuba
    テルル含有大環状化合物の創製と酸化還元触媒機能
    • 批准号：
      01F00081
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2002
    • 负责人：
      福住 俊一
    • 依托单位：
      Osaka University
    小分子の電子移動反応における分子論的溶媒効果と触媒作用
    • 批准号：
      11166241
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
    • 资助金额：
      $0.96万
    • 财政年份：
      1999
    • 负责人：
      福住 俊一
    • 依托单位：
      Osaka University
    フラーレン誘導体の非局在電子・水素結合系の構築
    • 批准号：
      11133232
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
    • 资助金额：
      $1.28万
    • 财政年份：
      1999
    • 负责人：
      福住 俊一
    • 依托单位：
      Osaka University
    海外基金