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A DFT investigation on structural and redox properties of a synthetic Fe6S6 assembly closely related to the [FeFe]-hydrogenases active site - 14/08/08

Doi : 10.1016/j.crci.2008.04.010 
Maurizio Bruschi a, Claudio Greco b, Giuseppe Zampella b, Ulf Ryde c, Christopher J. Pickett d, Luca De Gioia b,
a Department of Environmental Science, University of Milano-Bicocca, Piazza della Scienza 1, 20126 Milano, Italy 
b Department of Biotechnology and Biosciences, University of Milano-Bicocca, Piazza della Scienza 2, 20126 Milano, Italy 
c Department of Theoretical Chemistry, Lund University, P.O. Box 124, Lund SE-221 00, Sweden 
d Energy Materials Laboratory, School of Chemical Sciences and Pharmacy, University of East Anglia, Earlham Road, Norwich NR4 7TJ, United Kingdom 

Corresponding author.

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Abstract

In the present contribution, a density functional theory (DFT) investigation is described regarding a recently synthesized Fe6S6 complex – see C. Tard, X. Liu, S.K. Ibrahim, M. Bruschi, L. De Gioia, S.C. Davies, X. Yang, L.-S. Wang, G. Sawers, C.J. Pickett, Nature 433 (2005) 610 – that is structurally and functionally related to the [FeFe]-hydrogenases active site (the so-called H-cluster, which includes a binuclear subsite directly involved in catalysis and an Fe4S4 cubane). The analysis of relative stabilities and atomic charges of different isomers evidenced that the structural and redox properties of the synthetic assembly are significantly different from those of the enzyme active site. A comparison between the hexanuclear cluster and simpler synthetic diiron models is also described; the results of such a comparison indicated that the cubane moiety can favour the stabilization of the cluster in a structure closely resembling the H-cluster geometry when the synthetic Fe6S6 complex is in its dianionic state. However, the opposite effect is observed when the synthetic cluster is in its monoanionic form.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Bioinorganic chemistry, Iron, Hydrogenase, Biomimetic models, Density functional theory


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Vol 11 - N° 8

P. 834-841 - août 2008 Retour au numéro
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