Enzyme-Inspired Coordination Polymers for Selective Oxidization of C(sp 3 )–H Bonds via Multiphoton Excitation

化学 催化作用 活动站点 电子转移 催化循环 组合化学 光化学 键裂 配体(生物化学) 酶催化 人工酶 活动中心 氧化还原 立体化学 有机化学 受体 生物化学
作者
Hui‐Lin Huang,Jing Xu,Jiangtao Deng,Changgong Meng,Chunying Duan
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (4): 2170-2182 被引量:65
标识
DOI:10.1021/jacs.2c09348
摘要

Nature’s blueprint provides the fundamental principles for expanding the use of abundant metals in catalysis; however, mimicking both the structure and function of copper enzymes simultaneously in one artificial system for selective C–H bond oxidation faces marked challenges. Herein, we report a new approach to the assembly of artificial monooxygenases utilizing a binuclear Cu 2 S 2 Cl 2 cluster to duplicate the identical structure and catalysis of the Cu A enzyme. The designed monooxygenase Cu-Cl-bpyc facilitates well-defined redox potential that initially activated O 2 via photoinduced electron transfer, and generated an active chlorine radical via a ligand-to-metal charge transfer (LMCT) process from the consecutive excitation of the in situ formed copper(II) center. The chlorine radical abstracts a hydrogen atom selectively from C(sp 3 )–H bonds to generate the radical intermediate; meanwhile, the O 2 •– species interacted with the mimic to form mixed-valence species, giving the desired oxidization products with inherent product selectivity of copper monooxygenases and recovering the catalyst directly. This enzymatic protocol exhibits excellent recyclability, good functional group tolerance, and broad substrate scope, including some biological and pharmacologically relevant targets. Mechanistic studies indicate that the C–H bond cleavage was the rate-determining step and the cuprous interactions were essential to stabilize the active oxygen species. The well-defined structural characters and the fine-modified catalytic properties open a new avenue to develop robust artificial enzymes with uniform and precise active sites and high catalytic performances.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
hxy完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
李宏飞发布了新的文献求助10
1秒前
李宏飞发布了新的文献求助20
2秒前
李宏飞发布了新的文献求助10
2秒前
Pothos完成签到,获得积分10
2秒前
星辰大海的应助被YJ888采纳,获得10
2秒前
slouchy完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
qu发布了新的文献求助10
2秒前
11发布了新的文献求助10
3秒前
我草莓招了完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
亚鲁完成签到,获得积分10
4秒前
qin发布了新的文献求助10
4秒前
拼搏的寒凝完成签到 ,获得积分10
4秒前
EVIE发布了新的文献求助10
4秒前
周VV的应助被飞翔868采纳,获得20
4秒前
4秒前
英俊的铭的应助被苞米采纳,获得10
5秒前
小蘑菇的应助被loong采纳,获得10
5秒前
天妒嘤才完成签到,获得积分20
5秒前
张张的应助被微微采纳,获得10
5秒前
已巳己完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
04d的应助被老实的小天鹅采纳,获得10
6秒前
陆久什完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
7秒前
搜集达人的应助被谭英采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
王6发布了新的文献求助10
8秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
winni完成签到,获得积分10
8秒前
bkagyin的应助被石大朋采纳,获得10
9秒前
9秒前
芭比馒头完成签到,获得积分10
9秒前
醋酸柠檬完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8094479
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9506113
关于积分的说明 21452268
捐赠科研通 7668121
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405995
关于科研通互助平台的介绍 2534035
邀请新用户注册赠送积分活动 2445234