カーバイド配位子を有する鉄硫黄クラスターの合成と性質の解明

具有碳化物配体的铁硫簇的合成和性质阐明

• 批准号: 22K19054
• 负责人: 竹本 真
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19054/
• 关键词: カーバイド; 鉄硫黄クラスター; ニトロゲナーゼ; 窒素固定

窒素固定酵素ニトロゲナーゼは、大気中の窒素分子を常温常圧で還元し、生命に必須のアンモニアを生成する金属酵素である。その活性部位には、炭素原子（カーバイド）を共有頂点とするダブルキュバン型鉄硫黄クラスターが存在する。このユニークな構造と機能を持つ活性部位の形成過程と作用機構を分子レベルで理解することにより、触媒科学の発展につながる多くの有用な知見を獲得できるものと期待される。本研究では、ニトロゲナーゼ活性部位のモデルとなる鉄硫黄カーバイドクラスターを合成し、それらの生成機構および窒素固定に関連した反応性を解明することを目的とする。本年度は種々のキュバン型Fe4S4クラスターとカーバイド配位子となる炭素源との反応を精査した。ニトロゲナーゼ活性部位の形成においてS-アデノシルメチオニンから2分子のFe4S4 クラスターの会合体へのメチル基が転移すると考えられている。これをふまえ、出発物質となる Fe4S4 クラスターを合成し、その溶解性、安定性などの基本的な情報を確認した。これらの知見をもとに次年度には、2分子のFe4S4 クラスターの連結によるダブルキュバン構造の構築を行う予定である。

氮固定酶氮酶是一种金属酶，在室温和产生氨的压力下在大气中降低大气中的氮分子，这对生命至关重要。在活动地点，有一个双烟型铁硫簇，其碳原子的共价顶点（碳化物）。通过了解具有独特结构和功能在分子层的主动位点的作用的过程和机理，可以预计将获得许多有用的发现，从而导致催化科学的发展。这项研究旨在合成铁硫化物碳化物簇，该簇是活性氮酶位点的模型，并阐明其形成机理及其与氮固定相关的反应性。今年，我们研究了各种古巴型FE4S4簇和变成碳化物配体的碳源之间的反应。据认为，甲基在氮酶活性位点形成中从S-腺苷甲硫代氨酸转移到两个Fe4s4簇的关联。基于此，我们合成了起始材料FE4S4簇，并确认了基本信息，例如它们的溶解性和稳定性。根据这些发现，我们计划通过在下一个财政年度将两个FE4S4群集链接来构建双元建筑。

项目成果

ルテノジチオエーテルおよびルテノジチオールを利用した異種多核錯体の合成

使用钌二硫醚和钌二硫醇合成异质多核配合物

• 发表时间: 2022
• 作者: 相川航汰;庄司 淳;伏見公志;長谷川靖哉;北川裕一;山田基貴・有川康弘・堀内新之介・作田絵里・馬越啓介;大橋 竜馬・辻脇 実那・竹本 真・松坂 裕之
• 通讯作者: 大橋 竜馬・辻脇 実那・竹本 真・松坂 裕之

Synergy of Ruthenium and Tin in Metal-Metal Bond Formation and Catalysis

钌和锡在金属-金属键形成和催化中的协同作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 狩俣太雅;Wei Xu;山崎洋子;熊谷直哉;Shin Takemoto
• 通讯作者: Shin Takemoto

嵩高いシクロペンタジエニル配位子を有する二核ルテニウムメチレン錯体の合成と反応性

具有大体积环戊二烯基配体的双核钌亚甲基配合物的合成和反应性

• 发表时间: 2022
• 作者: 由良圭佑・竹本真・松坂裕之

レドックススイッチ機能を有する Ru-Pt 異種二核錯体の合成と反応性

具有氧化还原开关功能的Ru-Pt异质双核配合物的合成及反应活性

• 发表时间: 2022
• 作者: 久保田深優;河野陸;有川康弘;堀内新之介;作田絵里;馬越啓介;堀川順哉・阪上尚希・木曽彩日・竹本真・松坂裕之
• 通讯作者: 堀川順哉・阪上尚希・木曽彩日・竹本真・松坂裕之