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Significant role of high-valent iron-oxo species in the degradation and detoxification of indomethacine.
Chemosphere ( IF 8.1 ) Pub Date : 2020-03-09 , DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.126451 Han Chen 1 , Tao Lin 1 , Wei Chen 1 , Hang Xu 1 , Hui Tao 1
Chemosphere ( IF 8.1 ) Pub Date : 2020-03-09 , DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.126451 Han Chen 1 , Tao Lin 1 , Wei Chen 1 , Hang Xu 1 , Hui Tao 1
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A novel high-valent iron-oxo species (Fe(IV) = O) generated from Iron hexadecachlorophthalocyanine (FePcCl16)-mediated peroxymonosulfate (PMS) activation under visible light illumination for the degradation of a special group of compounds, indomethacine (IDM), containing methoxy, carboxyl, chloro, and amide groups was investigated. The experimental results indicate that Fe(IV) = O was able to selectively attack the carbonyl C-N bond on twisted amide groups, which exerts a strong toxic effect, and could therefore, effectively degrade and detoxify IDM and its byproducts. Twelve byproducts were identified by HPLC/MS/MS and calculation of frontier electron densities (FEDs), with all amide-group breakage products detected, and the possible pathways were deduced, which mainly consisted of Fe(IV) = O-induced cleavage of amide groups and radicals-induced reactions. Ecological risk assessment further confirmed a decrease in toxicity towards IDM degradation, which provides a promising Fe(IV) = O species for selective oxidation and detoxification of destabilized ground-state amides in drinking-water and wastewater treatment.
中文翻译：
高价铁氧物种在吲哚美辛的降解和解毒中具有重要作用。
在可见光下，由十六碳酞菁铁（FePcCl16）介导的过一硫酸盐（PMS）活化生成的一种新型高价铁-氧代物种（Fe（IV）= O），用于降解特殊的化合物吲哚美辛（IDM），研究了含有甲氧基，羧基，氯和酰胺基的化合物。实验结果表明，Fe（IV）= O能够选择性地攻击扭转的酰胺基上的羰基CN键，从而发挥强大的毒性作用，因此可以有效地降解IDX及其副产物并将其解毒。通过HPLC / MS / MS鉴定了十二种副产物，并计算了前沿电子密度（FED），检测到所有酰胺基断裂产物，并推论出可能的途径，主要由Fe（IV）= O诱导的酰胺基裂解和自由基引起的反应组成。生态风险评估进一步证实了对IDM降解的毒性降低，这为饮用水和废水处理中不稳定的基态酰胺的选择性氧化和解毒提供了有希望的Fe（IV）= O物种。
更新日期：2020-03-09
中文翻译：
高价铁氧物种在吲哚美辛的降解和解毒中具有重要作用。
在可见光下，由十六碳酞菁铁（FePcCl16）介导的过一硫酸盐（PMS）活化生成的一种新型高价铁-氧代物种（Fe（IV）= O），用于降解特殊的化合物吲哚美辛（IDM），研究了含有甲氧基，羧基，氯和酰胺基的化合物。实验结果表明，Fe（IV）= O能够选择性地攻击扭转的酰胺基上的羰基CN键，从而发挥强大的毒性作用，因此可以有效地降解IDX及其副产物并将其解毒。通过HPLC / MS / MS鉴定了十二种副产物，并计算了前沿电子密度（FED），检测到所有酰胺基断裂产物，并推论出可能的途径，主要由Fe（IV）= O诱导的酰胺基裂解和自由基引起的反应组成。生态风险评估进一步证实了对IDM降解的毒性降低，这为饮用水和废水处理中不稳定的基态酰胺的选择性氧化和解毒提供了有希望的Fe（IV）= O物种。
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