カーバイド配位子を有する鉄硫黄クラスターの合成と性質の解明

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窒素固定酵素ニトロゲナーゼは、大気中の窒素分子を常温常圧で還元し、生命に必須のアンモニアを生成する金属酵素である。その活性部位には、炭素原子（カーバイド）を共有頂点とするダブルキュバン型鉄硫黄クラスターが存在する。このユニークな構造と機能を持つ活性部位の形成過程と作用機構を分子レベルで理解することにより、触媒科学の発展につながる多くの有用な知見を獲得できるものと期待される。本研究では、ニトロゲナーゼ活性部位のモデルとなる鉄硫黄カーバイドクラスターを合成し、それらの生成機構および窒素固定に関連した反応性を解明することを目的とする。本年度は種々のキュバン型Fe4S4クラスターとカーバイド配位子となる炭素源との反応を精査した。ニトロゲナーゼ活性部位の形成においてS-アデノシルメチオニンから2分子のFe4S4 クラスターの会合体へのメチル基が転移すると考えられている。これをふまえ、出発物質となる Fe4S4 クラスターを合成し、その溶解性、安定性などの基本的な情報を確認した。これらの知見をもとに次年度には、2分子のFe4S4 クラスターの連結によるダブルキュバン構造の構築を行う予定である。