氧2激活由铁胺酸铁二甲酸盐复合体
Yosra M Badiei1, Maxime A Siegler, David P Goldberg
1Department of Chemistry, Johns Hopkins University , Baltimore, Maryland 21212, United States.
新的铁复合物模仿了囊二氧化酶 (CDO) 的活性. 氧化反应表明,酸盐连接体的定位决定了铁或硫是否被氧化,从而影响了CDO酶机制.
科学领域:
- 生物有机化学 生物有机化学
- 有机金属化学 有机金属化学
- 酵素仿真是一种很好的方法.
背景情况:
- 氨酸二氧化酶 (CDO) 是一种关键的酶,可催化氨酸氧化为氨酸硫酸.
- 对于其催化功能,CDO利用一个保存的 (His) 3Fe2活性位点.
- 了解CDO的机制需要仿生模型来复制其活跃的现场环境.
研究的目的:
- 合成和描述新型铁二酸盐复合物,作为囊二氧化酶的模型.
- 调查这些模型与分子氧 (O(2) 的反应性.
- 阐明硫酸盐连接体在O(2) 激活和产品形成中的作用.
主要方法:
- 铁-硫酸盐复合物的合成与一个 bis-胺-里丁 (BIP) 连接体.
- 在受控条件下,合成的复合物与O(2) 反应.
- 光谱分析 (例如,NMR,UV-Vis) 和 (18) O同位素标记研究以描述反应产物.
- 电化学研究以确定Fe (III) /Fe (II) 氧化还原潜力.
主要成果:
- 两种铁酸复合物,[Pr]BIP[Fe]II[SPh]Cl] (1) 和[Pr]BIP[Fe]II[SPh]OTf] (2),已经成功制备.
- 复合物1与O(2) 的反应产生了一种铁(IV) -oxo物种,表明Fe-氧化.
- 复合物2与O(2) 的反应导致直接S-氧化为硫酸盐产物.
- (18) O同位素研究证实了氧化途径.
结论:
- 酸盐连接体的位置对于确定这些Fe (II) 复合体对O (II) 激活的结果至关重要.
- 这些模型展示了与CDO机制相关的不同Fe-氧化和S-氧化路径.
- 硫酸甲酸对于O(2) 反应性至关重要,并影响铁中心的氧化还原潜力.
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