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新規な生体関連単核銅活性酸素錯体の開発と応用

新規な生体関連単核銅活性酸素錯体の開発と応用
新型生物相关单核铜活性氧配合物的开发及应用
批准号：
14F04038
负责人：
伊東 忍
金额：
$1.47万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04038/
关键词：
活性酸素単核銅錯体酸素活性化酸化反応銅触媒金属酵素モデル

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
銅錯体による分子状酸素の活性化は、生体反応の機能解明のみならず、効率的で環境適応型の触媒開発に繋がるものとして注目を集めている。これまでは主に、二核や多核の銅錯体を用いた活性酸素錯体の構造、物性、反応、および触媒反応への応用について検討が行われてきたが、単核の銅-活性酸素錯体に関する研究例は非常に少なかった。そこで本研究では、新規な単核銅-活性酸素錯体の創成と機能解明および触媒反応への応用をめざして研究を行った。具体的には様々な置換基を導入したトリス(2-アミノエチル)アミン(tren)系の四座配位子を用いて、種々の単核銅活性酸素錯体の創成をめざした。トリス(2-アミノエチル)アミン(tren)系四座配位子の窒素置換基として、複数のイソプロ基が結合した嵩高いterphenyl基を導入した配位子を新たに設計し合成した。続いて、それらを用いて対応する銅(I)錯体および銅(II)錯体を調製し、結晶構造、各種分光学的特性を明らかにし、配位子の特性を評価した。さらに、銅(I)錯体と分子状酸素およびｱﾙｷﾙﾋﾄﾞﾛﾍﾟﾙｵｷｼﾄﾞとの反応を行い、紫外可視吸収ｽﾍﾟｸﾄﾙ、ESI-MS、EPRｽﾍﾟｸﾄﾙ、共鳴ﾗﾏﾝｽﾍﾟｸﾄﾙなどを駆使して、生成する単核銅活性酸素錯体の構造や分光学的特性、および磁気的特性を明らかにした。得られた単核銅-活性酸素錯体の反応性を明らかにするため、各種基質との反応を系統的に行った。具体的には、電子移動還元反応、水素移動反応、ｱﾙｺｰﾙの酸化反応などについて検討を行った。反応条件の最適化を行うと共に、詳細な速度論的検討および理論化学的検討を行い、反応機構を明らかにした。得られた情報を基にして、更に配位子のチューニングを行い反応の効率化をめざした。
英文摘要
銅錯体による分子状酸素の活性化は、生体反応の機能解明のみならず、効率的で環境適応型の触媒開発に繋がるものとして注目を集めている。これまでは主に、二核や多核の銅錯体を用いた活性酸素錯体の構造、物性、反応、および触媒反応への応用について検討が行われてきたが、単核の銅-活性酸素錯体に関する研究例は非常に少なかった。そこで本研究では、新規な単核銅-活性酸素錯体の創成と機能解明および触媒反応への応用をめざして研究を行った。具体的には様々な置換基を導入したトリス(2-アミノエチル)アミン(tren)系の四座配位子を用いて、種々の単核銅活性酸素錯体の創成をめざした。トリス(2-アミノエチル)アミン(tren)系四座配位子の窒素置換基として、複数のイソプロ基が結合した嵩高いterphenyl基を導入した配位子を新たに設計し合成した。続いて、それらを用いて対応する銅(I)錯体および銅(II)錯体を調製し、結晶構造、各種分光学的特性を明らかにし、配位子の特性を評価した。さらに、銅(I)錯体と分子状酸素およびｱﾙｷﾙﾋﾄﾞﾛﾍﾟﾙｵｷｼﾄﾞとの反応を行い、紫外可視吸収ｽﾍﾟｸﾄﾙ、ESI-MS、EPRｽﾍﾟｸﾄﾙ、共鳴ﾗﾏﾝｽﾍﾟｸﾄﾙなどを駆使して、生成する単核銅活性酸素錯体の構造や分光学的特性、および磁気的特性を明らかにした。得られた単核銅-活性酸素錯体の反応性を明らかにするため、各種基質との反応を系統的に行った。具体的には、電子移動還元反応、水素移動反応、ｱﾙｺｰﾙの酸化反応などについて検討を行った。反応条件の最適化を行うと共に、詳細な速度論的検討および理論化学的検討を行い、反応機構を明らかにした。得られた情報を基にして、更に配位子のチューニングを行い反応の効率化をめざした。
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会议论文
Generation, Characterization, and Reactivity Study of a Cu(II)-Alkylperoxido-Anilino-Radical Complex
Cu(II)-烷基过氧化物-苯胺基-自由基络合物的生成、表征和反应性研究
DOI： --
发表时间： 2015
期刊：
影响因子： --
作者： [Sayantan Paria, Shinobu Itoh, et al.]
通讯作者： et al.
Molecular Oxygen Activation by Copper Proteins and Models
铜蛋白和模型的分子氧活化
DOI： --
发表时间： 2014
期刊：
影响因子： --
作者： [K. Nakamae, Y. Takemura, B. Kure, T. Nakajima, Y. Kitagawa, and T. Tanase, Shinobu Itoh]
通讯作者： Shinobu Itoh
Oxygen Activation at Mononuclear Copper Reaction Center
单核铜反应中心的氧活化
DOI： --
发表时间： 2014
期刊：
影响因子： --
作者： [Tanase, T.; Hatada, S.; Noda, S.; Takenaka, H.; Nakamae, K.; Kure, B.; Nakajima, T., Shinobu Itoh, Shinobu Itoh]
通讯作者： Shinobu Itoh
Tuning Steric Effects and Electron-donor Ability of Tripodal N4-LigandforControlling Copper(I)-dioxygen Reactivity
调节三足 N4-配体的空间效应和电子供体能力以控制铜 (I)-双氧反应性
DOI： --
发表时间： 2016
期刊：
影响因子： --
作者： [Sayantan Paria, Yuma Morimoto, Hideki Sugimoto, Nobutaka Fujieda, and Shinobu Itoh]
通讯作者： and Shinobu Itoh
共 10 条
    単核銅-活性酸素錯体の構造と反応性の精密制御
    • 批准号：
      23K26669
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $7.16万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      伊東 忍
    • 依托单位：
      Osaka University
    Precise Control of Structure and Reactivity of Mononuclear Copper-Active Oxygen Complexes
    • 批准号：
      23H01976
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $12.15万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      伊東 忍
    • 依托单位：
      Osaka University
    有機光触媒水素発生系の構築
    • 批准号：
      13F03330
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2013
    • 负责人：
      伊東 忍
    • 依托单位：
      Osaka University
    カロテノイドのフリーラジカル化学に関する研究
    • 批准号：
      09F09254
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.34万
    • 财政年份：
      2009
    • 负责人：
      伊東 忍
    • 依托单位：
      Osaka University