Kemi av N2H2 och andra Kvävehydrider relaterade till N2-fixering i Koordinationssfären för Metallsvavelkomplex

Abstrakt

Röntgenstrukturmodellen för FeMo-kofaktorn (FeMoco) rapporterad av Kim och Rees gav den efterlängtade strukturella grunden, det bekräftade vikten av svavelligander, det berättade att molybden fortfarande är en potentiell bindningsplats för N2, men det kunde naturligtvis inte specificera var N2-kofaktorn (FeMoco) molekylen binder och i det avseendet krossade drömmarna hos dem som trodde att allt man behövde veta är strukturen i det aktiva centrumet för kväveas för att utveckla en bra katalysator för att göra billiga gödningsmedel. Denna utmaning kvarstår och man måste komma ihåg att 1) den isolerade infödda FeMoco utan dess protein inte omvandlar N2, 2) den isolerade FeMoco är en relativt kortlivad art i vattenhaltiga medier (K. B. Burgess 1990) och 3) termodynamik anger att reaktionen N2 + 6 H+ + 6 e-2 N3 är exoenergetisk och behöver en potential på endast -280 mV vid pH=7 vilket är mindre än vad som behövs för att reducera protoner till dihydrogen (-410 mV vid pH=7). I synnerhet eliminerar denna ”milda” redoxpotential alla dessa modellsystem som potentiellt konkurrenskraftiga katalysatorer som i något skede behöver starkt reducerande reagens såsom alkalimetaller för att binda och minska N2.