Catálisis de oxidación inspirada en metaloenzimas

Abstract

La formación y la escisión del enlace O-O es posiblemente la reacción más importante en los organismos vivos. La rotura reductora del enlace O-O se lleva a cabo en el citocromo C oxidasa. [1] Esta reacción constituye el componente básico de la respiración celular en organismos aeróbicos, y representa una fuente primaria de energía. La escisión del enlace O-O también tiene lugar en oxigenasas, [2] y resulta en la generación de especies de metal-oxo con altos estados de oxidación, altamente electrófilos, responsables de transformaciones oxidativas. Por otro lado, la formación del enlace O-O se lleva a cabo en un clúster Mn4Ca en el Centro generador de oxígeno Evolving del Fotosistema II (PSII) de las plantas verdes y algunas bacterias. En ambas enzimas oxidativas y de respiración, participan especies metálicas donde los iones metálicos adoptan estados elevados de oxidación; en las oxigenasas como resultado de reacciones de escisión del enlace O-O, mientras que en el PSII éstas son responsables de la formación del enlace O-O. [3] Complejos de coordinación que reproducen aspectos estructurales de sitios activos enzimáticos han demostrado ser competentes para catalizar reacciones análogas, y recientemente algunos de estos complejos se han convertido en herramientas muy atractivas para la síntesis orgánica. [4-8] Además, el estudio de los mecanismos de acción de estos catalizadores ha arrojado luz en los detalles moleculares de los sistemas enzimáticos. Nuestro grupo de investigación lleva a cabo este enfoque y tiene como objetivo el estudio de la química de los complejos de coordinación de hierro con ligandos nitrogenados químicamente robustos y que pueden sostener altos estados de oxidación.[5-8] Nuestros avances en este tema se discuten en la conferencia.

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