Reaction paths for the conversion of methane to methanol catalyzed by FeO+

Chemistry - A European Journal

Volumn 3, Issue 7, 1997, Pages 1160-1169

  Yoshizawa, Kazunari ^a   Shiota, Yoshihito ^a   Yamabe, Tokio ^a,b  

^a KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

^b INSTITUTE FOR FUNDAMENTAL CHEMISTRY   (Japan)

Author keywords

Ab initio calculations; Methane; Methanol; Reaction mechanisms; Transition metals

Indexed keywords

EID: 0030752369     PISSN: 09476539     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.19970030722     Document Type: Article

References (84)

1. A. E. Shilov, The Activation of Saturated Hydrocarbons by Transition-metal Complexes, D. Reidel, Dordrecht, 1984.
2. a) R. G. Bergman, Science 1984, 223, 902;
3. b) B. A. Arndtsen, R. G. Bergman, T. A. Mobley, T. H. Peterson, Acc. Chem. Res. 1995, 28, 154.
4. Activation and Functionalization of Alkanes (Ed.: C. L. Hill), Wiley, New York, 1989.
5. J. A. Davies, P. L. Watson, J. F. Liebman, A. Greenberg, Selective Hydrocarbon Activation, VCH, New York, 1990.
6. a) R. H. Crabtree, The Organometallic Chemistry of the Transition Metals, Wiley, New York, 1994;
7. b) R. H. Crabtree, Chem. Rev. 1985, 85, 245;
8. c) R. H. Crabtree, ibid. 1995, 95, 987.
9. H. D. Gesser, N. R. Hunter, C. B. Prakash, Chem. Rev. 1985, 85, 237.
10. J. H. Lunsford, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 970.
11. J. J. Schneider, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1068.
12. P. R. Ortiz de Montellano, Cytochrome P-450: Structure, Mechanism, and Biochemistry, Plenum, New York, 1986.
13. a) I. Bertini, H. B. Gray, S. J. Lippard, J. S. Valentine, Bioinorganic Chemistry, University Science Books, California, 1994;
14. b) S. J. Lippard, J. M. Berg, Principles of Bioinorganic Chemistry, University Science Books, California, 1994.
15. A. L. Feig, S. J. Lippard, Chem. Rev. 1994, 94, 759.
16. J. D. Lipscomb, Annu. Rev. Microbiol. 1994, 48, 371.
17. L. Que, Jr. in Bioinorganic Catalysis (Ed.: J. Reedijk), Marcel Dekker, New York, 1993.
18. W. Kaim, B. Schwederski, Bioinorganic Chemistry, Wiley, Chichester, 1994.
19. a) A. C. Rosenzweig, C. A. Frederick, S. J. Lippard, P. Nordlund, Nature 1993, 366, 537;
20. b) A. C. Rosenzweig, P. Nordlund, P. M. Takahara, C. A. Frederick, S. J. Lippard, Chem. Biol. 1995, 2, 409.
21. K. Yoshizawa, R. Hoffmann, Inorg. Chem. 1996, 35, 2409.
22. K. Yoshizawa, T. Yamabe, R. Hoffmann, New J. Chem. 1997, 21, 151.
23. a) D. Schröder, H. Schwarz, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1990, 29, 1433;
24. b) H. Schwarz, ibid. 1991, 30, 820;
25. c) D. Schröder, A. Fiedler, J. Hrušák, H. Schwarz, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1215;
26. d) A. Fiedler, D. Schröder, S. Shaik, H. Schwarz, ibid. 1994, 116, 10734;
27. e) D. Schröder, H.Schwarz, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1973;
28. f) R. Wesendrup, C. A. Schalley, D. Schröder, H. Schwarz, Chem. Eur. J. 1995, 1, 608;
29. g) M. C. Holthausen, A. Fielder, H. Schwarz, W. Koch, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2282;
30. h) S. Shaik, D. Danovich, A. Fiedler, D. Schröder, H. Schwarz, Helv. Chim. Acta 1995, 78, 1393;
31. i) A. Fiedler, D. Schröder, H. Schwarz, B. L. Tjelta, P. B. Armentrout, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5047.
32. a) N. Aristov, P. B. Armentrout, J. Phys. Chem. 1987, 91, 6178;
33. b) L. S. Sunderlin, P. B. Armentrout, ibid. 1988, 92, 1209;
34. c) R. Geoorgiadis, P. B. Armentrout, ibid. 1988, 92, 7060;
35. d) P. B. Armentrout, J. L. Beauchamp, Acc. Chem. Res. 1989, 22, 315;
36. e) P. A. M. van Koppen, J. Brodbelt-Lustig, M. T. Bowers, D. V. Dearden, J. L. Beauchamp, E. R. Fisher, P. B. Armentrout, J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5663;
37. f) P. A. M. van Koppen, J. Brodbelt-Lustig, M. T. Bowers, D. V. Dearden, J. L. Beauchamp, E. R. Fisher, P. B. Armentrout, ibid. 1991, 113. 2359;
38. g) D. E. Clemmer, N. Aristov, P. B. Armentrout, J. Phys. Chem. 1993, 97, 544;
39. h) Y-M. Chen, D. E. Clemmer, P. B. Armentrout, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 7815;
40. i) D. E. Clemmer, Y.-M. Chen, F. A. Kahn, P. B. Armentrout, J. Phys. Chem. 1994, 98, 6522.
41. T. C. Jackson, D. B. Jacobson, B. S. Freiser, J. Am. Chem Soc. 1984, 106, 1252.
42. a) J.-Y Saillard, R. Hoffmann, J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 2006;
43. b) R. Hoffmann, Rev. Mod. Phys. 1988, 60, 601.
44. a) J. J. Low, W. A. Goddard III, J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 8321;
45. b) J. J. Low, W. A. Goddard III, ibid. 1986, 108, 6115;
46. c) J. K. Perry, G. Ohanessian, W. A. Goddard III, J. Phys. Chem. 1993, 97, 5238.
47. a) M. R. A. Blomberg, U. Brandemark, P. E. M. Siegbahn, J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 5557;
48. b) M. R. A. Blomberg, P. E. M. Siegbahn, U. Nagashima, J. Wennerberg, ibid. 1991, 113, 424;
49. c) M. R. A. Blomberg, P. E. M. Siegbahn, M. Svensson, ibid. 1992, 114, 6095;
50. d) P. E. M. Siegbahn, M. R. A. Blomberg, Organometallics 1994, 13, 354;
51. e) P. E. M. Siegbahn, ibid. 1994, 13, 2833;
52. f) P. E. M. Siegbahn, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 1487;
53. g) P. E. M. Siegbahn, R. H. Crabtree, ibid. 1996, 118, 4442.
54. a) T. Ziegler, V. Tschinke, A. D. Becke, J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 1351;
55. b) T. Ziegler, V. Tschinke, L. Fan, A. D. Becke, ibid. 1989, 111, 9177;
56. c) T. Ziegler, E. Folga, A. Berces, ibid. 1993, 115, 636.
57. a) N. Koga, K. Morokuma, J. Phys. Chem. 1990, 94, 5454;
58. b) N. Koga, K. Morokuma, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6883;
59. c) D. G. Musaev, N. Koga, K. Morokuma, J. Phys. Chem. 1993, 97, 4064;
60. d) D. G. Musaev, K. Morokuma, N. Koga, K. Ngyen, M.S. Gordon, T. R. Cundari, ibid. 1993, 97, 11435;
61. e) D. G. Musaev, K. Morokuma, ibid. 1994, 101, 10697;
62. f) D. G. Musaev, K. Morokuma, ibid. 1996, 100, 11 600.
63. a) S. Sakaki, M. Ieki, J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5063;
64. b) S. Sakaki, M. Ieki, ibid. 1993, 115, 2373.
65. a) T. R. Cundari, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10 557;
66. b) T. R. Cundari, M. S. Gordon, ibid. 1993, 115, 4210;
67. c) T. R. Cundari, ibid. 1994, 116, 340.
68. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, W. P. M. Gill, B. G. Johnson, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, T. A. Keith, G. A. Patterson, J. A. Montgomery, K. Reghavachari, M. A. Al-Laham, V. G. Zakrzewski, J. V. Ortiz, J. B. Foresman, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, A. Nanayakkara, M. Challacombe, C. Y. Peng, P. Y. Ayala, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, E. S. Replogle, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, J. S. Binkley, D. J. Defrees, J. Baker, J. J. P. Stewart, M. Head-Gordon, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian94, Gaussian, Pittsburgh, Pennsylvania, 1995.
69. A. D. Becke, Phys. Rev. 1988, A38, 3098.
70. C. Lee, W Yang, R. G. Parr, Phys. Rev. 1988, B37, 785.
71. a) K. Fukui, J. Phys. Chem. 1970, 74, 4161;
72. b) K. Fukui, Acc. Chem. Res. 1981, 14, 363.
73. The Reaction Path in Chemistry: Current Approaches and Perspectives (Ed.: D. Heidrich), Kluwer Academic, Dordrecht, 1995.
74. C. Gonzalez, H. B. Schlegel, J. Phys. Chem. 1990, 94, 5223.
75. G. Landrum, YAeHMOP, Cornell University, Ithaca, New York, 1995.
76. A. F. Shestakov, A. E. Shilov, Zh. Obshch. Khim. 1995, 65, 60;
77. b) J. Mol. Catal. A: Chemical 1996, 105, 1.
78. W. E. Billups, S.-C. Chang, R. H. Hauge, J. L. Margrave, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 2039;
79. b) W. E. Billups, S.-C. Chang, R. H. Hauge, J. L. Margrave, ibid. 1995, 117, 1387.
80. See for example, a) W. A. Goddard, Science 1985, 227, 917; b) H. F. Schaefer, ibid. 1986, 231, 1100.
81. See for example, a) W. A. Goddard, Science 1985, 227, 917; b) H. F. Schaefer, ibid. 1986, 231, 1100.
82. E. A. Carter, W. A. Goddard, J. Phys. Chem. 1988, 92, 2109.
83. A. Fiedler, J. Hrušák, W. Koch, H. Schwarz, Chem. Phys. Lett. 1993, 211, 242.
84. D. E. Clemmer, Y.-M. Chen, F. A. Khan, P. B. Armentrout, J. Phys. Chem. 1994, 98, 6522.