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科学家揭示了二氧活化的机制

金属酶能将二氧活化与底物功能化结合,这通常表现出无与伦比的效率,甚至在环境条件下。

认为在二氧活化过程中形成金属-超氧中间体,然后进一步还原为金属-过氧,最终还原为-氧。然而,金属-超氧配合物的化学性质在很大程度上仍是未知的。

在之前的研究中,中科院大连化学物理研究所叶盛发教授及其合作者发现,用二氧处理二价Mn(II)、Fe(II)和Co(II)模型配合物和/或酶,可以产生相应的短寿命三价金属-超氧中间体。它们可以通过H原子的提取转化为三价金属-氢过氧化合物。

最近,科学家利用共振拉曼、多频电子顺磁共振光谱和量子化学计算,研究了Mn(III)-超氧配合物与Bronsted和Lewis酸的反应。

他们揭示了Mn(III)-超氧配合物通过质子和金属耦合电子转移分别产生了Mn(IV)-氢过氧和Mn(IV)-过氧sc (III)种,从而显示了金属-超氧配合物的亲和性特征。

这种产生超氧-过氧转化的前所未有的方法,是对金属酶和人工催化剂中二氧活化和进化过程更好理解的重要一步。

这项研究发表在《美国化学学会杂志》上。

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