Spectroscopic and DFT Characterization of a Highly Reactive Nonheme Fe<sup>V</sup>–Oxo Intermediate
作者:Ruixi Fan、Joan Serrano-Plana、Williamson N. Oloo、Apparao Draksharapu、Estefanía Delgado-Pinar、Anna Company、Vlad Martin-Diaconescu、Margarida Borrell、Julio Lloret-Fillol、Enrique García-España、Yisong Guo、Emile L. Bominaar、Lawrence Que、Miquel Costas、Eckard Münck
DOI:10.1021/jacs.7b11400
日期:2018.3.21
Analysis of the Mössbauer and EPR spectra, combined with DFT studies, demonstrates that the electronic ground state of 3b(CPCA) is best described as a quantum mechanical mixture of [(MeO-PyNMe3)FeV(O)(OC(O)R)]2+ (∼75%) with some FeIV(O)(•OC(O)R) and FeIII(OOC(O)R) character. DFT studies of 3b(CPCA) reveal that the unbound oxygen of the carboxylate ligand, O2, is only 2.04 Å away from the oxo group,
[(PyNMe3)FeII(CF3SO3)2], 1 与过量的过乙酸在 -40 °C 下反应生成高反应性中间体 2b(PAA),这是迄今为止非血红素铁氧化环己烷的最快速度物种。它表现出强烈的 490 nm 发色团,与 S = 1/2 EPR 信号相关,g 值为 2.07、2.01 和 1.94。该物种被证明与第二个 S = 1/2 物种 2a(PAA) 处于快速平衡,分配给低自旋酰基过氧化铁 (III) 中心。不幸的是,伴随着 2(PAA) 样品的污染物阻止了穆斯堡尔光谱法对铁氧化态的测定。使用 MeO-PyNMe3(PyNMe3 的富电子版本)和环己基过氧羧酸作为氧化剂得到具有穆斯堡尔异构体位移 δ = -0.08 mm/s 的中间体 3b(CPCA),表明铁(V)氧化态。穆斯堡尔和 EPR 光谱的分析,结合 DFT 研究,表明 3b(CPCA) 的电子基态最好描述为 [(MeO-PyNMe3)FeV(O)(OC(O)R)