STUDY OF THE IRON CATECHIN COMPLEXES IN DIMETHYL SULPHOXIDE. REDOX CHEMISTRY AND INTERACTION WITH SUPEROXIDE RADICAL ANION IN THIS MEDIUM

Abstract

The redox chemistry of catechin (catH2) and its iron complexes has been studied in dimethyl sulphoxide. In the absence of base a one-to-one iron(II)-catechin complex is formed which exhibits oxidation processes at 0.28 , 0.66, and 0.92 V vs SCE. These processes correspond to the oxidation of Fe(II) to Fe(III) , the formation of the quinonic form of the catechol moiety and the oxidation of another hydroxy group to a radical. In the presence of base a stable 1:1 complex is formed with oxidation processes that show up at +0.25, +0.64, and +0.88 V vs SCE. The voltammetric and spectroscopic characterization of the species produced after the oxidation processes is described. Upon interaction of the complex with superoxide radical anion in dimethyl sulphoxide, the basic character of this radical anion causes the formation of the monoanion of catechin leading to a more stable complex of iron(II). The protonated superoxide disproportionates to molecular oxygen and peroxide, causing the oxidation of the metal ion. The addition of a second equivalent of superoxide oxidizes bound catechin to the corresponding semiquinone. The formation of hydroxy radicals through Fenton chemistry does not take place because peroxide is consumed and the metal ion remains as a stable iron(III) complex

Translated abstract

La química redox de catequina (CatH2) y sus complejos de hierro se ha estudiado en dimetilsulfóxido. En ausencia de base se forma un complejo 1:1 de hierro (II)-catequina el cual presenta oxidaciones a 0,28 , 0,66 y 0,92 V vs E.C.S. Estos procesos corresponden a la oxidación de Fe (II) a Fe (III), la formación de la forma quinónica del residuo catecólico y la oxidación del sistema hidroxílico del anillo principal. En presencia de base un complejo estable 1:1 se forma, el cual presenta oxidaciones a +0,25, +0,64 y 0.88 V vs E.C.S. . La caracterización voltamétrica y espectroscópica de las especies formadas luego de las oxidaciones se describe. Luego de la interacción el complejo con el radical anión superóxido en dimetilsulfóxido, el carácter básico de este radical induce la formación del monoanión de catequina con la consiguiente formación del complejo estable de Fe (II) . El superóxido protonado dismuta a oxígeno molecular y peróxido, produciendo la oxidación del ión metálico. La adición de un segundo equivalente de superóxido oxida la catequina coordinada a la especie semiquinónica. La formación de radicales OH mediante la reacción de Fenton no se verifica porque el peróxido se ha consumido y el ión metálico permanece estable como complejo de Fe (III)