在自然界中，非血红素铁酶使用氧气生成高自旋四价铁氧物种，用于各种氧化反应。几十年来，尽管合成化学家进行了很多尝试，但是在人造系统中模拟这一过程——像酶一样活化氧气生成高自旋四价铁氧物种——仍是一个尚未实现的目标。加州大学伯克利分校化学系的Jeffrey R. Long教授领导的团队报道了一种新型的金属-有机框架（MOF）材料，其中含有的二价铁位点局部结构与α-酮戊二酸依赖性双加氧酶（ɑ-ketoglutarate-dependent dioxygenases）的活性中心类似。该材料在低温（低至100 K）下可以与氧气直接反应，生成高自旋四价铁氧物种。作者通过多种谱学方法对该铁氧物种进行了表征，包括原位漫反射红外光谱（in situ diffuse reflectance Fourier transform, DRIFTS）、原位和可变场穆斯堡尔谱（Mossbauer spectroscopy）、Fe Kβ X射线发射光谱（X-ray emission spectroscopy, XES）和核共振振动光谱（Nuclear resonance vibrational spectroscopy, NRVS）。实验结果表明，在氧气环境中，该MOF材料能够催化环己烷的氧化和乙烷到乙醇的化学计量转化。相关研究成果于2023年11月3日在线发表于《科学》（Science）杂志。