KX
Kang Xue
Author with expertise in Heat Transfer to Supercritical Fluids in Channels
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(25% Open Access)
Cited by:
1
h-index:
10
/
i10-index:
11
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Nonheme iron catalyst mimics heme-dependent haloperoxidase for efficient bromination and oxidation

Guo-Dong Zhao et al.Dec 4, 2024
The [Fe]/H 2 O 2 oxidation system has found wide applications in chemistry and biology. Halogenation with this [Fe]/H 2 O 2 oxidation protocol and halide (X − ) in the biological system is well established with the identification of heme-iron–dependent haloperoxidases. However, mimicking such halogenation process is rarely explored for practical use in organic synthesis. Here, we report the development of a nonheme iron catalyst that mimics the heme-iron–dependent haloperoxidases to catalyze the generation of HOBr from H 2 O 2 /Br − with high efficiency. We discovered that a tridentate terpyridine (TPY) ligand designed for Fenton chemistry was optimal for FeBr 3 to form a stable nonheme iron catalyst [Fe(TPY)Br 3 ], which catalyzed arene bromination, Hunsdiecker-type decarboxylative bromination, bromolactonization, and oxidation of sulfides and thiols. Mechanistic studies revealed that Fenton chemistry ([Fe]/H 2 O 2 ) might operate to generate hydroxyl radical (HO • ), which oxidize bromide ion [Br − ] into reactive HOBr. This nonheme iron catalyst represents a biomimetic model for heme-iron–dependent haloperoxidases with potential applications in organic synthesis, drug discovery, and biology.