Oxygen–Oxygen Bond Cleavage and Formation in Co(II)-Mediated Stoichiometric O <sub>2</sub> Reduction via the Potential Intermediacy of a Co(IV) Oxyl Radical
Notice bibliographique
Résumé
In reactions of significance to alternative energy schemes, metal catalysts are needed to overcome kinetically and thermodynamically difficult processes. Often, high-oxidation-state, high-energy metal oxo intermediates are proposed as mediators in elementary steps involving O–O bond cleavage and formation, but the mechanisms of these steps are difficult to study because of the fleeting nature of these species. Here we utilized a novel dianionic pentadentate ligand system that enabled a detailed mechanistic investigation of the protonation of a cobalt(III)–cobalt(III) peroxo dimer, a known intermediate in oxygen reduction catalysis to hydrogen peroxide. It was shown that double protonation occurs rapidly and leads to a low-energy O–O bond cleavage step that generates a Co(III) aquo complex and a highly reactive Co(IV) oxyl cation. The latter was probed computationally and experimentally implicated through chemical interception and isotope labeling experiments. In the absence of competing chemical reagents, it dimerizes and eliminates dioxygen in a step highly relevant to O–O bond formation in the oxygen evolution step in water oxidation. Thus, the study demonstrates both facile O–O bond cleavage and formation in the stoichiometric reduction of O 2 to H 2 O with 2 equiv of Co(II) and suggests a new pathway for selective reduction of O 2 to water via Co(III)–O–O–Co(III) peroxo intermediates.
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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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».