协同质子和电子的转移通过绕过高能垒中间体，使小分子底物的活化成为可能。

近日，罗切斯特大学Ellen M. Matson报道了有机功能化钒氧化物组装的几种氢化形式，[V₆O₁₃(TRIOL^NO2)₂]²⁻的合成和表征，以及它们促进质子和电子协同转移到O₂的能力。

文章要点

1）电化学分析表明，完全还原的团簇能够介导表面氢氧化物配体的2e⁻/2H⁺转移反应，其平均键解离自由能为61.6 kcal/mol。此外，与已确定键强度的氢原子接受试剂的互补化学计量实验证实了电化学建立的BDFE预测了组装的2H⁺/2e⁻转移反应活性。

2）研究人员总结了还原的多氧钒酸盐对O₂还原的反应性，结果表明底物是逐步还原，通过H₂O₂生成H₂O。此外，动力学同位素效应实验证实了氢转移参与了O₂和H₂O₂还原的速率决定步骤。

这项工作首次实现了利用还原的多金属氧酸盐进行小分子活化的氢原子转移，其中电子和质子都来自团簇。

参考文献

Alex A. Fertig, et al, Concerted Multiproton−Multielectron Transfer for the Reduction of O₂ to H₂O with a Polyoxovanadate Cluster, J. Am. Chem. Soc., 2021

DOI：10.1021/jacs.1c07076

https://doi.org/10.1021/jacs.1c07076