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投稿者: Yuma Morimoto

Synthesis, Characterization, and Reactivity of Cobalt(III)–Oxygen Complexes Bearing a Macrocyclic N-Tetramethylated Cyclam Ligand

  1. Doyeon Kim1, Prof. Dr. Jaeheung Cho1,2, Dr. Yong-Min Lee1, Dr. Ritimukta Sarangi3, Prof. Dr. Wonwoo Nam1,*
Article first published online: 3 SEP 2013
DOI: 10.1002/chem.201300107






Abstract

Mononuclear metal–dioxygen species are key intermediates that are frequently observed in the catalytic cycles of dioxygen activation by metalloenzymes and their biomimetic compounds. In this work, a side-on cobalt(III)–peroxo complex bearing a macrocyclic N-tetramethylated cyclam (TMC) ligand, [CoIII(15-TMC)(O2)]+, was synthesized and characterized with various spectroscopic methods. Upon protonation, this cobalt(III)–peroxo complex was cleanly converted into an end-on cobalt(III)–hydroperoxo complex, [CoIII(15-TMC)(OOH)]2+. The cobalt(III)–hydroperoxo complex was further converted to [CoIII(15-TMC-CH2-O)]2+ by hydroxylation of a methyl group of the 15-TMC ligand. Kinetic studies and18O-labeling experiments proposed that the aliphatic hydroxylation occurred via a CoIV–oxo (or CoIII–oxyl) species, which was formed by O[BOND]O bond homolysis of the cobalt(III)–hydroperoxo complex. In conclusion, we have shown the synthesis, structural and spectroscopic characterization, and reactivities of mononuclear cobalt complexes with peroxo, hydroperoxo, and oxo ligands.

Chemistry - A European Journal


Keywords: aliphatic hydroxylation; bioinorganic chemistry; cobalt; macrocyclic ligands; oxygen 

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投稿者: Yuma Morimoto
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