Electrostatic Effects on Proton Coupled Electron Transfer in Oxomanganese Complexes Inspired by the Oxygen-Evolving Complex of Photosystem II
Notice bibliographique
Résumé
The influence of electrostatic interactions on the free energy of proton coupled electron transfer in biomimetic oxomanganese complexes inspired by the oxygen-evolving complex (OEC) of photosystem II (PSII) are investigated. The reported study introduces an enhanced multiconformer continuum electrostatics (MCCE) model, parametrized at the density functional theory (DFT) level with a classical valence model for the oxomanganese core. The calculated pKa's and oxidation midpoint potentials (E(m)'s) match experimental values for eight complexes, indicating that purely electrostatic contributions account for most of the observed couplings between deprotonation and oxidation state transitions. We focus on pKa's of terminal water ligands in [Mn(II/III)(H2O)6](2+/3+) (1), [Mn(III)(P)(H2O)2](3-) (2, P = 5,10,15,20-tetrakis(2,6-dichloro-3-sulfonatophenyl)porphyrinato), [Mn2(IV,IV)(μ-O)2(terpy)2(H2O)2](4+) (3, terpy = 2,2':6',2″-terpyridine), and [Mn3(IV,IV,IV)(μ-O)4(phen)4(H2O)2](4+) (4, phen = 1,10-phenanthroline) and the pKa's of μ-oxo bridges and Mn E(m)'s in [Mn2(μ-O)2(bpy)4] (5, bpy = 2,2'-bipyridyl), [Mn2(μ-O)2(salpn)2] (6, salpn = N,N'-bis(salicylidene)-1,3-propanediamine), [Mn2(μ-O)2(3,5-di(Cl)-salpn)2] (7), and [Mn2(μ-O)2(3,5-di(NO2)-salpn)2] (8). The analysis of complexes 6-8 highlights the strong coupling between electron and proton transfers, with any Mn oxidation lowering the pKa of an oxo bridge by 10.5 ± 0.9 pH units. The model also accounts for changes in the E(m)'s by ligand substituents, such as found in complexes 6-8, due to the electron withdrawing Cl (7) and NO2 (8). The reported study provides the foundation for analysis of electrostatic effects in other oxomanganese complexes and metalloenzymes, where proton coupled electron transfer plays a fundamental role in redox-leveling mechanisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».