Beaucoup de recherche ont été menés sur les interactions entre l’O₂ et des complexes métalliques afin de comprendre la fonction des transporteurs d’O₂. Les résultats des investigations ont permis de mettre en évidence des fonctions biologiques mais aussi de comprendre la fonction oxydante de l’O₂.

Parmi les éléments du bloc d, le cobalt est le meilleur modèle. Comme les complexes du fer²⁺, les complexes du Co²⁺ réagissent avec l’O₂ par transfert d’électron.

[LCo]²⁺  +   O₂   -------------->       [LCo³⁺O₂^-] 

Le produit est formellement un complexe de Co(III) avec l’ion superoxyde O₂^-. Il réagit très facilement avec un deuxième complexe de Co(II) pour donner le complexe ponté de l’ion peroxyde O₂^2-.

[LCo³⁺O₂^-] + [LCo]²⁺   ----------->   [LCo³⁺O₂^2-CoL³⁺]

La structure de [(NH₃)₅Co O₂  Co(NH₃)₅] (figure 6) a été déterminé, la longueur de liaison OO est de 1,47Å , ce qui est proche de la distance OO dans le peroxyde qui est de 1,49Å.

Le complexe du Co²⁺ avec un ligand comme le salen, une base de Schiff chélatante et une base comme la pyridine, réagissent avec O₂ de façon rapide et réversible ce qui fait penser aux réactions de Mg et Hg.

[Co(salen)py] + O₂ <======>  [CoO₂(salen)py]

Salen ou 2{[2-(2-hydroxybenzylidène amine)éthylimine méthyl)]}

L’étude aux rayons X du complexe révèle une distance OO de 1,26Å qui est entre O₂ (1,21Å) et O₂^- (1,34Å).

            Le Cobalt n’est pas un transporteur d’oxygène dans la nature mais ses complexes sont souvent utilisés dans la modélisation du transport de l’oxygène.