自然界中使用含多个金属的活性位点催化O₂的4电子还原反应，这些结构复杂的活性位点通常是低配位具有氧化还原能力的金属位点，能够精确的实现快速活化O₂，同时避免产生具有毒性的部分还原氧物种。目前能够模拟这种生物coenzyme的复杂特点和反应活性的仿生（biometic）结构非常罕见。

有鉴于此，加州大学伯克利分校Jonathan Rittle等报道磷酰亚胺配体修饰的三个铁的Fe(II)活性位点的固态晶体活化O₂分子。

本文要点：

（1）

通过定量O₂实验（in crystallo O₂ dosing experiments）结合光谱表征、结构表征、磁性表征、理论计算，研究O₂还原的中间体。

（2）

研究结果表明暴露O₂能够形成Fe₂^IIIFe^IV-dioxo中间体，这种中间体能够与外源性反应物之间发生氧原子转移和氢原子转移反应，生成稳定的Fe^IIFe₂^III-oxo物种。这些研究有助于研究多金属活性位点上的化学键的动态生成和打破。

参考文献

Heui Beom Lee, Nicholas Ciolkowski, Mackenzie Field, David A. Marchiori, R. David Britt, Michael T. Green, and Jonathan Rittle*, In Crystallo O₂ Cleavage at a Preorganized Triiron Cluster, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c13492

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c13492