Low-coordinate iron complexes as synthetic models of nitrogenase

Patrick L. Holland

Abstract: Three-coordinate iron sites are potentially important intermediates in the reduction of dinitrogen by the enzyme nitrogenase, but synthetic work to outline the behavior of three-coordinate iron complexes is in its infancy. Recent work shows that bulky diketiminate ligands give a general route to three-coordinate iron complexes with a variety of third ligands. The low coordination number leads to exciting new reactions in which N—N bonds are weakened or broken. Such complexes show great promise for evaluating the ability of low-coordinate iron to perform bond cleavage reactions akin to the individual steps of the nitrogenase system.

Key words: nitrogenase, three-coordinate iron, diketiminate, N–N cleavage.

Résumé : Les sites de fer tricoordiné sont potentiellement d'importants intermédiaires dans la réduction du diazote par l'enzyme nitrogénase, mais le travail de synthèse pour ébaucher le comportement des complexes de fer tricoordiné n'en est qu'à ses débuts. Des travaux récents montrent que des ligands dicétiminates volumineux permettent de tracer une route générale conduisant à des complexes de fer tricoordiné avec une variété de troisièmes ligands. Le faible nombre de coordination conduit à d'excitantes nouvelles réactions dans lesquelles les liaisons N—N sont affaiblies ou rompues. De tels complexes offrent de grandes possibilités pour évaluer l'habilité du fer à faible coordination à provoquer des réactions de bris de liaisons ressemblant aux étapes individuelles du système de la nitrogénase.

Mots clés : nitrogénase, fer tricoordiné, dicétiminate, clivage N–N.

[Traduit par la Rédaction]