Spectroscopic characterization of some new model compounds that mimic coupled binuclear copper proteins and enzymes^*

¹ Department of Chemistry, Central China Normal University, Wuhan, 430070, China.
² Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074, PR China, China.
³ ITODYS, associé au CNRS, URA 34. Université Paris 7, 1, rue Guy-de-la-Brosse, France.
⁴ Laboratoire de chimie physique, université Paris 7, 2, place Jussieu, 75005 Paris, France.

Abstract

The ligand, ortho-bis[N,N-bis(2’-benzoimidazolyl methyl) amino]-trans-cyclohexane (CTB), is prepared by condensation of ortho-phenylene diamine and ortho-diamino-transcyclohexane-N,N,N’,N’-tetraacetic acid. The ligand reacted respectively with appropriate copper(1) salts to give binuclear Cu(1) coordination compounds, which have a general formula Cu₂(CTB)X₂ (X=CIO₄^-, Сl^- and BF₄^-). The complex ion [Cu₂(CTB)]²⁺ in dimethyl formamide (DMF) take up oxygen in a 1:1 molar ratio when bubbling O₂ or exposed to air. Moreover, the complexes undergo a quasi-reversible change with bubbling O₂ and adding ascorbic acid (AA) and oxy-deoxy-cycles can be repeated more than six times. The electronic, fluorescence and ESR spectra of deoxy- and oxy-complexes show a strong resemblance to that o f deoxy- and oxy-hemocyanin (He) respectively. The oxygen adducts have been isolated.

Résumé

Le ligand, ortho-bis[N,N-bis(2’-benzoimidazo!yl méthyl) amino]-trans-cyclohéxane (CTB), est préparé par la condensation de l’ortho-phénylène diamine avec l’acide orthodiamino-trans-cyclohéxane-N,N,N’,N’-tétra-acétique. Le ligand réagit respectivement avec des sels cuivreux (I) appropriés pour donner des complexes binucléaires de Cu(I), qui ont une formule générale Cu₂(CTB)X₂ (X=ClO₄^- C^l- et BF₄^-). L’ion de complexe [Cu₂(CTB)]²⁺ dans DMF capture l’oxygène pour un rapport molaire 1:1 lors du barbotage de l’O₂ ou de l’exposition à l’air. De plus, les complexes effectuent un changement quasi-réversible avec le barbotage de l’O₂ et l’addition de l’acide ascorbique (AA). Les oxy-déoxy-cycles peuvent être répétés plus que six fois. Les spectres électronique, de fluorescence et de RPE pour déoxy- et oxy-complexes montrent une forte ressemblance à ceux de déoxy- et oxyhémocyanine (Hc). Les composés d ’addition de l’oxygène ont été isolés.