高磁場中におけるキラル環状ケトンのエナンチオ選択的光分解

金沢大学理工研究域今年度の研究では、大環状2-フェニルシクロアルカノン類の光分解反応における生成物の収量に対する磁場効果を検討した。また、反応生成物の同定を行うことにより、大環状2-フェニルシクロアルカノン類の光分解反応機構の詳細を明らかにすることができた。12員環の2-フェニルシクロドデカノン(2PCDD)を光分解すると、脱カルボニル化したキラルなフェニルシクロウンデカノンが生成することを明らかにした。また、2PCDDから脱炭酸反応が起こり、さらに溶存酸素と反応してキラルな環状エーテル体が生成することも明らかにした。そして、これら生成物の標準品の合成に成功し、生成量の定量分析を可能とした。しかしながら、これら二つの生成物の収量に対する磁場効果を検討した結果、明確な磁場効果は認められなかった。一方、2PCDDから発生するビラジカル中間体の寿命に対する磁場依存性を調べたところ、磁場印加による寿命の変化が観測された。当初、この結果は注目する二つの生成物の収量に影響を与えるものと予想していた。しかし、上述のように実際には二つの生成物の収量に対する磁場効果は観測されていない。そこで、光照射による二つの生成物の経時変化を追跡したところ、これら二つの生成物はビラジカル中間体から直接生成するのではなく、シクロファンを経由して生成することが明らかとなった。以上の結果から、注目した二つのキラル化合物の生成量に対する磁場効果は、シクロファンを経由する反応が起こることにより予想された結果を得ることができなかったものと結論づけられる。研究課題/領域番号:15750030, 研究期間(年度):2003 – 2004出典：「高磁場中におけるキラル環状ケトンのエナンチオ選択的光分解」研究成果報告書　課題番号15750030（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-15750030/)を加工して作

レーザー誘起蛍光及び過渡吸収分光によるフリーラジカルとカルベンの励起エネルギー移動に関する研究

取得学位：博士(理学)，学位授与番号：博乙第138号，学位授与年月日：平成9年3月25日,学位授与年：199

簡易型レーザー光散乱測定装置の開発とアルツハイマー病治療薬探索への応用

金沢大学理工研究域アルツハイマー病の発症は、分子量4Kのアミロイドβ蛋白(Aβ)が脳内で会合して繊維化し、分解または代謝されずに蓄積することが主な原因と考えられている。そこで、本研究では、Aβの繊維化をより簡単に検出するための簡易型レーザー光散乱測定装置を製作し、繊維化の機構とそれを阻害する物質の探索を行なった。以下に本研究で明らかになった知見を記す。1.Aβの繊維化を簡易型レーザー光散乱装置で追跡したところ、0.1M tris-HCl(pH=7.4,35℃)緩衝液中において、60時間後から急激に繊維化が始まることを見出した。2.繊維化が開始される前の緩衝液中のAβ平均分子量は、SDS-PAGE(電気泳動法)により20〜40k Daであることが分かった。すなわち、繊維化の前段階で5〜10個程度の可溶性Aβオリゴマーの形成が確認された。また、Aβ単量体もかなりの割合で残っていることも分かった。3.円二色性スペクトルの結果から、Aβの構造は繊維化が始まるまでの間にランダムコイル構造からβシート構造に変化していることが確認された。つまり、このような構造変化がAβの繊維化の引き金になっていると思われる。4.Aβの構造変化を阻害するといわれている脳内物質メラトニンを用いて、繊維化の阻害がみられるかを簡易型レーザー光散乱測定装置で検討した。しかし、メラトニンがAβの繊維化を阻害するという結論には至らなかった。以上の知見から、Aβの繊維化をより迅速により簡単に観測する手段として、本研究で製作した簡易型レーザー光散乱測定装置の有効性が示された。したがって、本装置はAβの繊維化を阻害する薬物の探索に有効であると考えられる。研究課題/領域番号:11771410, 研究期間(年度):2001-2006出典：「簡易型レーザー光散乱測定装置の開発とアルツハイマー病治療薬探索への応用」研究成果報告書　課題番号11771410（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （ https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-11771410/ ）を加工して作

Photochemistry of large ring 2-phenylcycloalkanone in the presence of molecular oxygen

金沢大学薬学部金沢大学大学院自然科学研究科生理活性物質科学Photolysis of 2-phenylcyclododecanone (2PCDD, ring size: C12) has been investigated in an air-saturated solution. The ﾎｱ-photocleavage of 2PCDD (Norrish type I) has led to the formation of triplet acyl-benzyl biradical (3BR) which reacts with O2 to produce a peroxyester intermediate. A major photoproduct of 2-phenyl-1-oxacyclododecane is formed by a stepwise decarboxylation from the peroxyester intermediate. The peroxyester is also a common intermediate for minor products of benzaldehyde, cyclodecane, and acetophenone. 1-Phenylcycloundecane is produced from decarbonylation of 3BR. On the other hand, 3BR undergoes intersystem crossing to the singlet biradical which in turn recombines to form the parent 2PCDD or to afford a cage product of cyclophane. The recombination yield to the starting species is estimated to be 0.5 by measuring a time evolution of enantiomer concentration of 2PCDD starting from one optically pure enantiomer. Photolysis mechanism of 2PCDD in the presence of molecular oxygen has been proposed and discussed. © 2006 Elsevier B.V. All rights reserved

Reactivity of Trapped and Accumulated Electrons in Titanium Dioxide Photocatalysis

Electrons, photogenerated in conduction bands (CB) and trapped in electron trap defects (Tids) in titanium dioxide (TiO2), play crucial roles in characteristic reductive reactions. This review summarizes the recent progress in the research on electron transfer in photo-excited TiO2. Particularly, the reactivity of electrons accumulated in CB and trapped at Tids on TiO2 is highlighted in the reduction of molecular oxygen and molecular nitrogen, and the hydrogenation and dehalogenation of organic substrates. Finally, the prospects for developing highly active TiO2 photocatalysts are discussed

Photohydrogenation of Acetophenone Using Coumarin Dye-Sensitized Titanium Dioxide under Visible Light Irradiation

The use of coumarin dyes adsorbed on titanium dioxide (TiO2, P25) successfully extended the photocatalytic UV response of TiO2 toward visible light region. The hydrogenation of acetophenone (AP) using TiO2 modified with coumarin dyes proceeded with good chemical efficiencies under visible light irradiation. The role of sacrificial reagents on this dye-sensitized system is also reported

ヘルスケアにつなげる光触媒型活性酸素パッチの開発

兵庫医療大学 / 金沢大学薬学部本研究では、ヒト個人の活性酸素感受性をトータルかつ簡便に測定するための活性酸素パッチの開発において、二つの光触媒材料の適格性を評価した。酸化チタン光触媒はヒト表皮細胞への毒性がなく安全な材料であるが、可視光下で利用できないという欠点がある。一方、バナジン酸ビスマス光触媒は可視光下での活性酸素発生能に優れた特長を有する半面、ヒト表皮細胞への毒性が強い。結局、両者は相反する特性を持つことが明らかとなった。研究課題/領域番号:18500362, 研究期間(年度):2006 – 2008出典：「ヘルスケアにつなげる光触媒型活性酸素パッチの開発」研究成果報告書　課題番号18500362（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-18500362/18500362seika/)を加工して作

Reactivity of Trapped and Accumulated Electrons in Titanium Dioxide Photocatalysis

Electrons, photogenerated in conduction bands (CB) and trapped in electron trap defects (Tids) in titanium dioxide (TiO2), play crucial roles in characteristic reductive reactions. This review summarizes the recent progress in the research on electron transfer in photo-excited TiO2. Particularly, the reactivity of electrons accumulated in CB and trapped at Tids on TiO2 is highlighted in the reduction of molecular oxygen and molecular nitrogen, and the hydrogenation and dehalogenation of organic substrates. Finally, the prospects for developing highly active TiO2 photocatalysts are discussed