プロトン濃度勾配を駆動力とする金属錯体による炭素-水素結合開裂反応

质子浓度梯度驱动的金属配合物碳氢键断裂反应

• 批准号: 10149259
• 负责人: 田中 晃二
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 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
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10149259/
• 关键词: プロトン濃度勾配; 電流へのエネルギー変換; ルテニウム-アコ錯体; 分子内電子移動; 高原子価オキソールテニウム錯体

細胞膜内外のプロトン濃度勾配を駆動力とするATP合成は生体系にとって生命維持のために最も重要なエネルギー変換反応である。通常、化学的な水系での酸化、還元反応では溶液のプロトン濃度が大きく変動することを抑制するために、緩衝剤を使用するが、人工的な反応系においてもプロトン濃度からのエネルギー変換が可能となれば、資源・環境・エネルギー問題に非常に大きな貢献が出来るものと期待される。本研究では酸化還元活性なキノンまたはチオレン配位子を有するルテニウム-アコ錯体は溶液のプロトン濃度に従ってアコ基からプロトン解離を起こし、ヒドロキシ基に生じた負イオンからキノンあるいはチオレン配位子への分子内電子移動で、それらの配位子が還元されることを明らかにした。その結果、プロトン濃度変動によるアコ配位子の酸・塩基平衡にカップルして、極めて酸化還元電位の異なるルテニウム一アコ、一ヒドロキソおよび一オキソ錯体が生成することが明らかになった。さらに、3種の金属錯体間の酸化還元反応を外部回路を通して行うことにより、人工的な系では初めて、プロトン濃度勾を直接、電流にエネルギー変換することに成功した。さらに、ルテニウム一オキソ錯体を酸化することにより、極めて酸化力の強い高原子価のオキソールテニウム錯体の形成に成功し、シクロジエン類の脱水素反応を触媒的に進行させることにも成功した。

ATP synthesis is the most important part of life support system due to the coordination of ATP concentrations inside and outside the cell membrane. Generally, chemical water system acidification, reduction of the concentration of the solution, the use of buffer agents, artificial reaction system, the concentration of the solution, the possibility of change, resources, environment, production problems, very large contribution to the expected In this study, the intramolecular electron movement of the ligand in the acidic ligand was studied. The ligand in the acidic ligand was dissociated from the ligand in the solution at the concentration of the ligand. As a result, the concentration of the ligand changes, and the acid group equilibrium of the ligand changes. The acid group equilibrium of the ligand changes, and the acid group equilibrium of the ligand changes. In addition, the acidification between the three metal complexes is carried out in an external loop, and the artificial system is connected to the initial stage, the concentration is controlled directly, and the current is generated in an external loop. The formation of a strong, high-atom complex in the form of a catalyst for the formation of a complex in the form of a complex.

项目成果

Md.Meser Ali,: "Selective formation of HCO^<2-> and C_2O_4^<2-> in electrochemical reduction of CO_2 catalyzed by mono- and di-nuclear ruthenium complexes" J.Chem.Soc.Chem.Commun.249-250 (1998)

Md.Meser Ali，：“单核和双核钌配合物催化的 CO_2 电化学还原中 HCO^<2-> 和 C_2O_4^<2-> 的选择性形成”J.Chem.Soc.Chem.Commun.249

Hiroshi Nakajima: "Stabilization of[Ru(bpy)_2(CO)(η^1-CO_2)]and Unprecedented Reversible Oxide Reactions from CO_3^<2-> to[Ru(bpy)_2(CO)_2]^<2+> and from[Ru(bpy)_2(CO)(η^1-CO_2)]" J.Organometallic Chem.(Invited paper). 569. 61-69 (1998)

Hiroshi Nakajima：“稳定[Ru(bpy)_2(CO)(η^1-CO_2)]和从CO_3^<2->到[Ru(bpy)_2(CO)_2]^<2的前所未有的可逆氧化反应+> 和来自[Ru(bpy)_2(CO)(η^1-CO_2)]" J.Organometalic Chem.(特邀论文). 569. 61-69 (1998)

Koji Tanaka: "Catalytic Generation of Oxalate through Activation of Two CO_2 Molecules on[IrCp^*)_2(Ir-η^4-Cp^*CH_2CN)(μ_3-S)_2]" Inorg.Chem.37. 120-126 (1998)

Koji Tanaka：“通过在 [IrCp^*)_2(Ir-η^4-Cp^*CH_2CN)(μ_3-S)_2] 上激活两个 CO_2 分子催化生成草酸盐”Inorg.Chem.37。 (1998)

MMd.Meser Ali,: "Two-electron reduction of[{(bpy)_2Ru(dmbbbpy)}_3Ru]^<8+> from(BNA)_2 via photoinduced electron transfer[dmbbbpy=2,2′-Bis(N-methylbenzimidazole-2-yl)-4,4′-bipyridine]" Inorg.Chem.37. 6176-6180 (1998)

MMd.Meser Ali，：“通过光诱导电子转移从 (BNA)_2 进行 [{(bpy)_2Ru(dmbbbpy)}_3Ru]^<8+> 的双电子还原 [dmbbbpy=2,2′-Bis(N-甲基苯并咪唑-2-基)-4,4′-联吡啶]” Inorg.Chem.37. 6176-6180 (1998)

Hideki Sugimoto: "Novel Intramolecular Rearrangement of Hepta-Coordinate Rhenium(V)Complex)with Catecholato and Terpyridine Ligands" Chem.Lett.719-720 (1998)

Hideki Sugimoto：“新颖的七配位铼 (V) 配合物与儿茶酚和三联吡啶配体的分子内重排” Chem.Lett.719-720 (1998)