チタニアナノチューブの光機能特性を相乗したビタミンB12ハイブリッド触媒の創製

创建维生素 B12 混合催化剂，可协同二氧化钛纳米管的光功能特性

• 批准号: 09J02310
• 负责人: 田原 圭志朗
• 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: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J02310/
• 关键词: ビタミンB12; 光触媒; 高分子; ハイパーブランチポリマー; 酸化チタン; バイオインスパイアード; 光駆動型; 有機色素増感剤

天然のB_<12>依存性酵素は、官能基転位反応・メチル基転移反応・脱ハロゲン化反応など様々な物質変換反応を触媒することが知られている。本申請研究では、酵素そのものを用いるのではなく、活性中心モデル錯体と人工の代替材料を組み合わせることで、環境調和型バイオインスパイアードシステムを構築することを研究の目的としている。前年度までの研究で、バイオインスパイアードシステムの一つとして、ビタミンB12、多分岐高分子担体、酸化チタン光触媒からなる複合システムを構築し、紫外線を駆動力とする有機ハロゲン化物の効率的脱ハロゲン化および二量化選択性の向上を達成した。また、新たなバイオインスパイアードシステムの一つとして、ビタミンB12と有機色素増感剤(ローズベンガル)からなる可視光駆動型物質変換システムの構築を試みていた。本年度は、可視光駆動型物質変換システムを有機ラジカル反応等の有機合成反応へ適用することを検討した。今回、基質として活性化されていないアルキルハライドを用い、アシル基の1,2-転位反応に伴う選択的環拡大反応を行うことに成功した。本反応は複雑な骨格を有する天然物や生理活性化合物の合成に重要であり、本研究ではこれを貴金属フリーかつ可視光駆動型のプロセスで達成した点で非常に意義が大きい。また、基質として活性化されていないアルキルハライドを用い、オレフィンへのラジカル付加反応を行い、炭素-炭素結合の生成反応に成功した。以上、本年度では、可視光駆動型物質変換システムを有機合成反応へ適用することに成功し、本申請研究の実施計画を完遂し、環境調和型バイオインスパイアードシステムを構築するという目的を達成した。本研究は、生体模倣にとどまらず、それを凌駕する機能を目指すバイオインスパイアード化学の潮流と符合するものであり、本研究で得られた知見は、酵素や生体系を範とした触媒系構築に当たって有用な指針を与えるものである。

Natural の B_ < 12 > enzyme は dependency, functionality, planning the 応 メ, チ ル base planning to move the 応 · ハ off ロ ゲ ン turn against 応 な ど others 々 な material variations in the 応 を catalyst す る こ と が know ら れ て い る. This application study で は, enzyme そ の も の を with い る の で は な く, active center モ デ ル misprinted と artificial の instead of materials group を み わ せ る こ と で type, environment to reconcile バ イ オ イ ン ス パ イ ア ー ド シ ス テ ム を build す る こ と purpose の を study と し て い る. Before annual ま で の research で, バ イ オ イ ン ス パ イ ア ー ド シ ス テ ム の a つ と し て, ビ タ ミ ン B12, points toki polymer supporter, acidification チ タ ン photocatalytic か ら な る composite シ ス テ ム を constructing し, uv を 駆 power と す る organic ハ ロ ゲ ン compound の working rate of ハ ロ ゲ ン change お よ び two quantitative sentaku sex の を reach upward し た. ま た, new た な バ イ オ イ ン ス パ イ ア ー ド シ ス テ ム の a つ と し て, ビ タ ミ ン B12 と organic pigment rights are tonic (ロ ー ズ ベ ン ガ ル) か ら な る visible light 駆 moving type material variations in シ ス テ ム の build を try み て い た. This year, <s:1>, visual light 駆 active substance transformation システムを organic ラジカ <s:1> anti-応 and <s:1> organic synthesis anti-応 へ are applicable to する する とを検 とを検 for the application of た. Today back to the matrix, which と し て activeness さ れ て い な い ア ル キ ル ハ ラ イ ド を い, ア シ ル base の 1, 2, and planning a reverse 応 に with う sentaku ring company, big anti 応 を line う こ と に successful し た. After the anti 応 は 雑 な bone を have す る に important natural things の や physiological active compounds synthesis で あ り, this study で は こ れ を precious metals フ リ ー か つ visible light 駆 moving type の プ ロ セ ス で reached し た point で very big に meaning が き い. ま た, matrix と し て activeness さ れ て い な い ア ル キ ル ハ ラ イ ド を い, オ レ フ ィ ン へ の ラ ジ カ ル plus the 応 を い, carbon - carbon inverse の generated 応 に successful し た. Above, this year's で は, visible light 駆 moving type material variations in シ ス テ ム を organic synthesis the 応 へ applicable す る こ と に し success, this application research の be finished project を hence し, environmental type harmonic バ イ オ イ ン ス パ イ ア ー ド シ ス テ ム を build す る と い う purpose を reach し た. は this study, the raw body imitate に と ど ま ら ず, そ れ を above す る function を refers す バ イ オ イ ン ス パ イ ア ー ド chemical の tide と conform to す る も の で あ り, this study で ら れ た knowledge は born や, enzyme system を van と し た catalytic system constructing に when た っ て useful な pointer を and え る も の で あ る.

项目成果

Visible-Light-Driven Reductive Dehalogenation Mediated by Vitamin B_12 Rose Bengal System

维生素 B_12 Rose Bengal 系统介导的可见光驱动还原脱卤

• 发表时间: 2010
• 作者: Keishiro Tahara;et al;田原圭志朗・嶌越恒・阿部正明・田中章博・久枝良雄;田原圭志朗・久枝良雄
• 通讯作者: 田原圭志朗・久枝良雄

有機色素増感剤を用いたビタミンB12触媒システムの構築

利用有机染料敏化剂构建维生素B12催化剂体系

• 发表时间: 2010
• 作者: Keishiro Tahara;et al;田原圭志朗・嶌越恒・阿部正明・田中章博・久枝良雄;田原圭志朗・久枝良雄;田原圭志朗・嶌越恒・阿部正明・田中章博・久枝良雄
• 通讯作者: 田原圭志朗・嶌越恒・阿部正明・田中章博・久枝良雄

Redox Behavior and Electrochemical Catalytic Function of B12―Hyperbranched Polymer

• DOI: 10.1246/bcsj.20100221
• 发表时间: 2010-11
• 期刊: Bulletin of the Chemical Society of Japan
• 影响因子: 4
• 作者: Keishiro Tahara;H. Shimakoshi;A. Tanaka;Y. Hisaeda

Electrochemical Catalytic Carbon-Skeleton Rearrangement Reaction Mediated by Imine/Oxime-Type B_<12> Model Complex

亚胺/肟型B_<12>模型配合物介导的电化学催化碳骨架重排反应

• 发表时间: 2011
• 期刊: Chem. Lett
• 作者: Tahara;K.; Chen;Y.; Pan;L.; Masuko;T.; Shimakoshi;H.; Hisaeda Y.
• 通讯作者: H.; Hisaeda Y.

Synthesis, characterization and catalytic function of a B12-hyperbranched polymer

• DOI: 10.1039/b923924c
• 发表时间: 2010-01-01
• 期刊: DALTON TRANSACTIONS
• 影响因子: 4
• 作者: Tahara, Keishiro;Shimakoshi, Hisashi;Hisaeda, Yoshio
• 通讯作者: Hisaeda, Yoshio