Advances in Catalytic Activation of Dioxygen by Metal Complexes

موضوع فعال‌سازی دی‌اکسیژن و اکسیداسیون کاتالیزوری همگن توسط کمپلکس‌های فلزی در 20 سال گذشته مورد توجه قرار گرفته است. این علاقه گسترده با حضور مکرر آن در میان جلسات و حوزه های موضوعی کنفرانس های مهم بین المللی در مورد جنبه های مختلف شیمی بیوان آلی و هماهنگی و همچنین کاتالیز نشان داده شده است. برجسته ترین نمونه ها عبارتند از ICCC، ICBIC، EUROBIC، ISHC، و البته مجموعه جلسات ADHOC با تمرکز بر خود موضوع. به طور مشابه، تعداد مقالات اصلی و مروری اختصاص داده شده به جنبه های مختلف فعال سازی دی اکسیژن در حال افزایش است. این روند بدیهی است به دلیل ارتباط اکسیداسیون کاتالیزوری با فرآیندهای بیولوژیکی مانند انتقال دی اکسیژن، و عملکرد آنزیم های اکسیژناز و اکسیداز مرتبط با متابولیسم است. مدل‌سازی ساختاری و عملکردی متالوآنزیم‌ها، به‌ویژه آنزیم‌های حاوی آهن و مس، با استفاده از کمپلکس‌های کم مولکولی آهن، مس، روتنیم، کبالت، منگنز و غیره، اطلاعات غیرمستقیم زیادی را ارائه کرده است که به درک چگونگی عملکرد فعال کمک می‌کند. مراکز متالوآنزیم ها ممکن است عمل کنند. دانش به دست آمده از مطالعه مدل های متالوآنزیم در طراحی کمپلکس های فلزات واسطه به عنوان کاتالیزور برای واکنش های خاص نیز قابل استفاده است. این رویکرد به‌عنوان کاتالیز بیومیمتیک یا کاتالیز الهام‌بخش زیستی شناخته شده است و همچنان یک حوزه تحقیقاتی پربار و در حال گسترش است.

The subject of dioxygen activation and homogeneous catalytic oxidation by metal complexes has been in the focus of attention over the last 20 years. The widespread interest is illustrated by its recurring presence among the sessions and subject areas of important international conferences on various aspects of bioinorganic and coordination chemistry as well as catalysis. The most prominent examples are ICCC, ICBIC, EUROBIC, ISHC, and of course the ADHOC series of meetings focusing on the subject itself. Similarly, the number of original and review papers devoted to various aspects of dioxygen activation are on the rise. This trend is due obviously to the relevance of catalytic oxidation to biological processes such as dioxygen transport, and the action of oxygenase and oxidase enzymes related to metabolism. The structural and functional modeling of metalloenzymes, particularly of those containing iron and copper, by means of low-molecular complexes of iron, copper, ruthenium, cobalt, manganese, etc., have provided a wealth of indirect information helping to understand how the active centers of metalloenzymes may operate. The knowledge gained from the study of metalloenzyme models is also applicable in the design of transition metal complexes as catalytsts for specific reactions. This approach has come to be known as biomimetic or bioinspired catalysis and continues to be a fruitful and expanding area of research.