A metaloenzima pode acoplar a ativação do dioxigênio à funcionalização do substrato, que muitas vezes exibe eficiência incomparável, mesmo em condições ambientais.

Acredita-se que os intermediários metal-superoxo são formados na ativação do dioxigênio, e depois reduzido a espécies de metal-peroxo e, finalmente, a -oxo. Contudo, a química dos complexos metal-superoxo permanece amplamente desconhecida.

Em seu estudo anterior, pesquisadores liderados pelo Prof. Ye Shengfa do Instituto Dalian de Física Química (DICP) da Academia Chinesa de Ciências e seus colaboradores descobriram que o tratamento de Mn divalente (II), Fe (II), e os complexos modelo de Co (II) e / ou enzimas com dioxigênio geraram intermediários superoxo-metal trivalente de vida curta correspondentes. Eles poderiam ser transformados em espécies de metal-hidroperoxo trivalente por meio da abstração do átomo H.

Recentemente, os cientistas examinaram as reações de um complexo Mn (III) -superoxo com os ácidos de Bronsted e Lewis usando ressonância Raman, espectroscopias de ressonância paramagnética de elétrons de múltiplas frequências acopladas a cálculos químicos quânticos.

Eles revelaram que o complexo Mn (III) -superoxo sofreu transferência de elétrons acoplados a prótons e metais para produzir uma espécie Mn (IV) -hidroperoxo e uma Mn (IV) -peroxo-Sc (III), respectivamente, manifestando assim o caráter ambifílico dos complexos metal-superoxo.

Este método sem precedentes para gerar a conversão de superoxo em peroxo representa um passo importante para uma melhor compreensão dos processos de ativação e evolução do dioxigênio que ocorrem em metaloenzimas e catalisadores artificiais.

O estudo foi publicado no Jornal da American Chemical Society .