Il metalloenzima può accoppiare l'attivazione dell'ossigeno alla funzionalizzazione del substrato, che spesso mostra un'efficienza senza rivali, anche in condizioni ambientali.

Si ritiene che gli intermedi metallo-superosso si formino nell'attivazione del diossigeno, e poi ulteriormente ridotto a metallo-perosso e infine a specie -oxo. Però, la chimica dei complessi metallo-superosso rimane in gran parte sconosciuta.

Nel loro precedente studio, ricercatori guidati dal Prof. Ye Shengfa del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia Cinese delle Scienze e dai loro collaboratori hanno scoperto che trattando Mn(II) bivalente, Fe(II), e i complessi modello Co(II) e/o gli enzimi con diossigeno hanno generato corrispondenti intermedi trivalenti metallo-superosso a vita breve. Potrebbero essere trasformati in specie trivalenti metallo-idroperox tramite l'astrazione dell'atomo di H.

Recentemente, gli scienziati hanno esaminato le reazioni di un complesso Mn(III)-superosso con acidi di Bronsted e Lewis utilizzando la risonanza Raman, spettroscopie di risonanza paramagnetica elettronica multifrequenza accoppiate a calcoli di chimica quantistica.

Hanno rivelato che il complesso Mn(III)-superosso ha subito un trasferimento di elettroni accoppiato a protoni e metalli per produrre una specie Mn(IV)-idroperosso e una specie Mn(IV)-perosso-Sc(III), rispettivamente, manifestando così il carattere ambifilico dei complessi metallo-superosso.

Questo metodo senza precedenti per generare la conversione da superosso a perosso rappresenta un passo importante verso una migliore comprensione dell'attivazione dell'ossigeno e dei processi di evoluzione che si verificano nei metalloenzimi e nei catalizzatori artificiali.

Lo studio è stato pubblicato su Giornale della Società Chimica Americana .