キノン置換及び固定化による光合成反応中心蛋白質複合体内部の電子移動に関する研究

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モデル化合物として、6-アジト-1、4-ナフトキノン(1)、ベンゾキノンをジアセチレン結合で連結した化合物(2)、及びポルフィリンとキノンをジアセチレンで連結した化合物(3)を合成した。まず(1)に関してであるが、7-アミノ-1-ナフトールのアミノ基をトリフルオロアセチル基で保護した後(28%)、クロム酸により酸化し対応するナフトキノンを得た(20%)。アミノ基の脱保護後(28%)、アミノ基をアジト基に変換して(1)を得た(20%)。ほうれん草の光合成反応中心蛋白質複合体から構成分子であるフィロキノンを抽出し、代わりに(1)を挿入、光固定化をおこなったが、(1)は固定できなかった。これはアジト基のまわりに適当な蛋白質残基が存在しなかったためだと考えられる。一方、(2)、(3)の合成のためにまずジメトキシベンゼン骨格を持つアセチレン化合物を合成した。すなわち、2-ブロモ-1、4-ジメトキシベンゼンとメトキシアレンより2'、5'-ジメトキシフェニル-1-プロピンを得(53%)、さらにエチルリチウム、ヨードメタンより、3位に順次メチル基を2個導入した(23%)。このアセチレン体とメソエチニルポルフィリンを酢酸銅存在下に酸化的にカップリングさせ、ジアセチレン結合で連結されたジメトキシベンゼンダイマー及びジアセチレン結合で連結されたポルフィリン-キノン化合物を得ることができた。これらは酸化することにより容易に対応する化合物(2)及び(3)に導くことができた。(3)は光合成初期過程における電子移動の反応の自由エネルギー変化依存性を知る上で良好なモデル化合物となり得ることがわかった。