在光合作用过程中，自然界用来减少二氧化碳的电子来自于光系统II的析氧复合体中的水氧化。分子催化剂已经成为理解其机理的模型，特别是O–O键形成反应，目前还没有完全了解。有鉴于此，西班牙加泰罗尼亚化学研究院的Julio Lloret-Fillol等研究人员，报道了水氧化反应中过氧中间体钌（Ⅳ）侧的分离。

本文要点

1）研究人员报告了一个钌（IV）侧的过氧络合物，其作为在速率决定的O–O键形成步骤后形成的物种的“缺失环节”。

2）过氧化络合物的Ru（IV）侧(η²-1^IV–OO）是在过量氧化剂存在下由分离的钌（IV）氧络合物（1^IV=O）生成的。

3）通过实验和理论研究相结合的方法确定了η²-1^IV–OO的原子氧化态（Ⅳ）和自旋态（单线态）。

4）¹⁸O-和²H-标记研究发现，在形成η²-1^IV–OO时，通过H₂O分子对高亲电性金属-oxo物种的亲核攻击，证明了O₂的直接演化过程。

本文研究研究表明，水亲核攻击是O–O键形成的一种可行机制，正如先前基于间接证据提出的那样。

参考文献：

Carla Casadevall, et al. Isolation of a Ru( iv ) side-on peroxo intermediate in the water oxidation reaction. Nature Chemistry, 2021.

DOI：10.1038/s41557-021-00702-5

https://www.nature.com/articles/s41557-021-00702-5