多成分連結反応のためのポリメタル化ペプチド錯体触媒の開発

用于多组分连接反应的多金属化肽络合物催化剂的开发

• 批准号: 17750088
• 负责人: 高谷 光
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750088/
• 关键词: メタル化ペプチド; メタル化アミノ酸; 超分子ゲル; 超音波; 多成分連結反応; 金属集積型分子; α-ヘリックス; β-シート; ペプチド; 遷移金属; 触媒ライブラリー; ゲル化; ナノワイヤー

多数の金属原子の組成や配置、相互の距離を制御して集積化することにより、従来の単核錯体触媒では不可能な高度な分子変換を行うことができる高機能型触媒の開発を目的とした研究を行った。天然由来のアミノ酸であるグルタミン酸の側鎖に金属が化学結合したメタル化アミノ酸をデザインし、それらを連結することによって、ペプチド上に金属が集積化されたポリメタル化ペプチドの合成に成功した。特に、金属としてパラジウムおよび白金の結合したペプチドでは、金属部位とペプチド主鎖の相互作用によって、わずか4残基のペプチドが安定なα-ヘリックス構造を形成し金属がらせん状に配置された3次元構造を実現することに成功した。また、得られたペプチドの有機溶媒溶液に超音波照射を施したところ、溶液が流動性を失いゲル状の固体を与えることを見出した。Spring-8を利用した小角および広角X線散乱実験、走査型電子顕微鏡および原子間力顕微鏡を利用した解析によって、得られたゲル状物は長さ200μm、幅150nmの微小繊維が集合体であり、これらの繊維は上述のペプチド分子が自己集合することによってβ-シート型集積体を形成した結果生成したものであることが明らかとなった。得られたβ-シート集積体では触媒金属となるパラジウムや白金がシート状に規則正しく配列しており、金属同士の共同効果やペプチド集合体の表面状態を利用した高度な触媒反応が可能となると考えられる。申請者はこれらのゲル状繊維を触媒としてπ-アリルを経由する辻-トロスト反応の検討を行った結果、水中で高い触媒活性を示すことを見出した。

The composition and arrangement of most metal atoms and the distance between them are controlled, and the development of high-functional catalysts is carried out. Natural origin of the acid, the side chain of the metal, the chemical combination of the acid, the chain of the metal, the aggregation of the metal, the successful synthesis of the metal. The combination of special metals and platinum is successful in the formation of a stable α-dimensional structure due to the interaction between metal sites and platinum master locks. The organic solvent solution was irradiated with ultrasonic waves, and the solution was found to be liquid and solid. Spring-8 uses small-angle and wide-angle X-ray scattering, walk-through electron micromirrors and interatomic force micromirrors to analyze and obtain micro-dimensional aggregates with a length of 200μm and a width of 150nm. In order to obtain the β-catalyst aggregate, it is necessary to make use of the surface state of the catalyst aggregate in the presence of platinum and other metals. The applicant has demonstrated the high catalytic activity in water by analyzing the results of the study.

项目成果

スクリプス研究所:Ghadiri研へようこそ!

斯克里普斯研究所：欢迎来到加迪里实验室！

• 发表时间: 2006
• 期刊: 化学 61・3
• 作者: Katsuhiro Isozaki;Hikaru Takaya;Takeshi Naota;高谷 光
• 通讯作者: 高谷 光

Rhodium-catalyzed direct aldol condensation of ketones: a facile synthesis of fused aromatic compounds

• DOI: 10.1016/j.tetlet.2006.01.041
• 发表时间: 2006-03-13
• 期刊: TETRAHEDRON LETTERS
• 影响因子: 1.8
• 作者: Terai, H;Takaya, H;Naota, T
• 通讯作者: Naota, T

Synthesis and Self-Assembly of Metallated Peptide

金属化肽的合成与自组装

• 发表时间: 2006
• 期刊: Symposiumu on Organometallic Chemistry Japan 53
• 作者: Katsuhiro Isozaki;Hikaru Takaya;Takeshi Naota
• 通讯作者: Takeshi Naota

Ultrasound-Induced Gelation of Organoc Fluids with Metallated Peptides

超声波诱导有机流体与金属化肽的凝胶化

• 发表时间: 2007
• 期刊: Angew. Chem. Int. Ed. 46(in press)
• 作者: Katsuhiro Isozaki;Hikaru Takaya;Takeshi Naota
• 通讯作者: Takeshi Naota

触媒を用いる炭素-炭素結合切断反応の開発とポリマーのケミカルリサイクルへの応用

催化剂碳-碳键断裂反应的发展及其在聚合物化学回收中的应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: 環境資源工学 52・2
• 作者: 寺井 宏樹;高谷 光;直田 健
• 通讯作者: 直田 健