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チオレート軸配位ヘムモデル錯体を用いる酸素分子活性化機構の解明

使用硫醇盐轴协调血红素模型复合物阐明氧分子活化机制

基本信息

批准号：
01J10219
负责人：
松浦幹也
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J10219/
关键词：
チトクロムP450 チオレート水素結合ポルフィリンモデル酸素

项目摘要

チトクロムP450は、各種の有機化合物に一原子酸素を添加する酸化反応を触媒する。その反応は、普遍的な酸素分子を酸化剤とし、不活性な炭化水素類を高選択的かつ高収率で酸化する反応であり、従来の有機合成化学においては、実現不可能な反応である。その酸素分子活性化についての分子レベルでのメカニズムや酸化活性種の正体については、これまでの活発な研究にも拘わらず未解明な部分が多い。酵素自体を用いて反応の機構や酵素反応の中間体を検出するには限界があるので、精密に設計した合成モデル化合物を用いる方法は機構解明のための有用な手法と言える。既に私は有機合成の手法を駆使しポルフィリンを化学修飾し、天然酵素の活性中心の重要な構造的特徴を全て満たすモデル錯体の合成し、酸素分子活性化における重要な中間体の一つである酸素付加体を安定に形成させ、様々な分光学的手法を用いてその物性を明らかにしてきた。酸素分子の活性化には、軸配位子であるシステインのチオレートからの強い電子供与が重要な役割を果たすと考えられている。そこで今回、軸配位子をイミダゾール、ピリジンといった電子供与性の異なる化合物で置換した錯体の合成を行い、これらの錯体の物性評価を行い、我々が既に合成しているチオレートの系と比較することで、酸素分子活性化のプロセスに関して検討を行った。また、イミダゾール、ピリジンを軸配位子として持つ錯体を用いて、反応場に存在する水酸基による配位小分子(酸素、一酸化炭素等)に及ぼす静電的な効果についてもあわせて詳細に検討した。

P450 is a catalyst for the acidification of various organic compounds by the addition of an atomic acid. In organic synthesis chemistry, it is impossible to react with acid molecules that are common, inactive, and highly selective. The molecular activation of the acid molecule is related to the molecular structure of the acid active species, and the activity of the acid active species is related to the molecular structure of the acid active species. The mechanism of enzyme self-reaction and the intermediate of enzyme reaction are described in detail. In addition to the organic synthesis method, chemical modification, important structural characteristics of the active center of natural enzymes, synthesis of complex compounds, stable formation of acid adducts, and spectroscopic methods, the physical properties of natural enzymes are also discussed. The activation of the acid molecule, the axis ligand, the strong electron donor and the important electron donor The synthesis and characterization of electron donor compounds in the presence of a ligand and an acid molecule are discussed. A detailed discussion of the effects of coordination of small molecules (acids, monoacids, etc.) and electrostatic forces due to the presence of water acid groups in the presence of anti-magnetic fields is presented.