在其第二个球体中具有一个或四个叔胺基团的
铁卟啉用于研究有机(均相)和
水性(异质)条件下的电
化学 O 2还原反应 (ORR)。这两种复合物都表现出选择性 4e – /4H +
氧气还原成
水的速率比第二球体中缺少这些胺的
四苯基卟啉铁高 2-3 个数量级。在有机溶剂中,这些胺被质子化,导致过电势降低,相对于
铁卟啉的 ORR 已建立比例关系所预期的速率,ORR 速率提高了近 75,000 倍。在
水性介质中,观察到在较低过电势下较高 ORR 率的相同趋势。异质
水相条件下的原位共振拉曼数据表明,第二个球体中存在一个胺基导致 Fe III 中的 O-O 键断裂-OOH 中间体作为决速步骤 (rds)。四个这样的胺基的存在提高了 O-O 键的断裂速率,使得在 ORR 过程中不再观察到该中间体;相反,H/D 同位素效应为 10.6 的 Fe III -O 2 –中间体的质子耦合还原是 rds。这些数据清楚地表明了电
化学