Kinetic studies of reactions of dioxygen with carboxylate-bridged diiron(II) complexes leading to the formation of (μ-oxo)diiron(III) complexes

Journal of the American Chemical Society

Volumn 119, Issue 2, 1997, Pages 334-342

  Feig, Andrew L ^a   Masschelein, Axel ^a   Bakac, Andreja ^a,b   Lippard, Stephen J ^a  

^a MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^b IOWA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

IRON COMPLEX;

ARTICLE; CHEMICAL REACTION KINETICS; COMPLEX FORMATION; IN VITRO STUDY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; RAMAN SPECTROMETRY; REACTION ANALYSIS;

EID: 0031047259     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja962814e     Document Type: Article

References (73)

1. Stenkamp, R. E.; Sieker, L. C.; Jensen, L. H.; McCallum, J. D.; Sanders-Loehr, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1985, 82, 713-716.
2. Sanders-Loehr, J. In Iron Carriers and Iron Proteins; Loehr, T. M., Ed.; VCH: New York, 1989; Vol. 5, pp 373-466.
3. Stenkamp, R. E. Chem. Rev. 1994, 94, 714-726.
4. Nordlund, P.; Sjöberg, B.-M.; Eklund, H. Nature 1990, 345, 593-598.
5. Stubbe, J. In Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology; Meister, A., Ed.; John Wiley and Sons: New York, 1990; Vol. 62, pp 349-420.
6. Stubbe, J. J. Biol. Chem. 1990, 265, 5329-5332.
7. Fontecave, M.; Nordlund, P.; Eklund, H.; Reichard, P. In Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology; Meister, A., Ed.; Wiley and Sons: New York, 1992; Vol. 65, pp 147-183.
8. (a) Fox, B. G.; Shanklin, J.; Somerville, C.; Münck, E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 2486-2490.
9. (b) Lindqvist, Y.; Huang, W.; Schneider, G.; Shanklin, J. EMBO J. 1996, 15, 4081-4092.
10. Fox, B. G.; Froland, W. A.; Dege, J. E.; Lipscomb, J. D. J. Biol. Chem. 1989, 264, 10023-10033.
11. Rosenzweig, A. C.; Frederick, C. A.; Lippard, S. J.; Nordlund, P. Nature 1993, 366, 537-543.
12. Lipscomb, J. D. Annu. Rev. Microbiol. 1994, 48, 371-399.
13. Liu, K. E.; Lippard, S. J. Adv. Inorg. Chem. 1995, 42, 263-289.
14. Howard, J. B.; Rees, D. C. In Advances in Protein Chemistry; Anfinsen, C. B., Edsall, J. T., Richards, F. M., Eisenberg, D. S., Eds.; Academic: New York, 1991; Vol. 42, pp 199-280.
15. Que, L., Jr. In Bioinorganic Catalysis; Reedijk, J., Ed.; Marcel Dekker: New York, 1993; pp 347-393.
16. Feig, A. L.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 1994, 94, 759-805.
17. Shiemke, A. K.; Loehr, T. M.; Sanders-Loehr, J. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 2437-2443.
18. Logan, D. T.; Su, X.-D.; Åberg, A.: Regnström, K.; Hajdu, J.; Ecklund, H.; Nordlund, P. Structure 1996, 4, 1053-1064.
19. Tong, W. H.; Chen, S.; Lloyd, S. G.; Edmondson, D. E.; Huynh, B. H.; Stubbe, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2107-2108.
20. Burdi, D.; Sturgeon, B. E.; Tong, W. H.; Stubbe, J.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 281-282.
21. Sturgeon, B. E.; Burdi, D.; Chen, S.; Huynh, B.-H.; Edmonson, D. E.; Stubbe, J.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7551-7557.
22. Rosenzweig, A. C.; Nordlund, P.; Takahara, P. M.; Frederick, C. A.; Lippard, S. J. Chem. Biol. 1995, 2, 409-418.
23. Kurtz, D. M., Jr. Chem. Rev. 1990, 90, 585-606.
24. Herold, S.; Pence, L. E.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6134-6135.
25. Feig, A. L.; Becker, M.; Schindler, S.; van Eldik, R.; Lippard, S. J. Inorg. Chem. 1996, 35, 2590-2601.
26. Dong, Y.; Yan, S.; Young, V. G., Jr.; Que, L., Jr. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1996, 35, 618-620.
27. Kim, K.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4914-4915.
28. Que, L., Jr. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 190-196.
29. Ookubo, T.; Sugimoto, H.; Nagayama, T.; Masuda, H.; Sato, T.; Tanaka, K.; Maeda, Y.; Okawa, H.; Hayashi, Y.; Uehara, A.; Suzuki, M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 701-702.
30. Drücke, S.; Wieghardt, K.; Nuber, B.; Weiss, J.; Fleischhauer, H.-P.; Gehring, S.; Haase, W. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8622-8631.
31. Watton, S. P.; Masschelein, A.; Rebek, J., Jr.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 5196-5205.
32. Dickerson, L. D.; Sauer-Masarwa, A.; Herron, N.; Fendrick, C. M.; Busch, D. H. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 3623-3626.
33. Sauer-Masarwa, A.; Dickerson, L. D.; Herron, N.; Busch, D. H. Coord. Chem. Rev. 1993, 128, 117-137.
34. Busch, D. H.; Alcock, N. W. Chem. Rev. 1994, 94, 585-623.
35. Purmal, A. P.; Skurlatov, Y. I.; Travin, S. O. Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Khim. 1980, 3, 492-497.
36. Nishida, Y.; Yoshizawa, K.; Takahashi, S. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1991, 1647-1648.
37. Feig, A.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8410-8411.
38. Davies, R.; Stevenson, M. B.; Sykes, A. G. J. Chem Soc. A 1970, 1261-1266.
39. El-Sayed, M. A.; Ismail, K. Z.; El-Zayat, T. A.; Davies, G. Inorg. Chim. Acta 1994, 217, 109-119.
40. Karlin, K. D.; Nasir, M. S.; Cohen, B. I.; Cruse, R. W.; Kaderli, S.; Zuberbuhler, A. D. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1324-1336.
41. Tolman, W. B.; Bino, A.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8522-8523.
42. Tolman, W. B.; Liu, S.; Bentsen, J. G.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 152-164.
43. Hartman, J. R.; Rardin, R. L.; Chaudhuri, P.; Pohl, K.; Wieghardt, K.; Nuber, B.; Weiss, J.; Papaefthymiou, G. C.; Frankel, R. B.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 7387-7396.
44. Liu, K. E.; Feig, A. L.; Goldberg, D. P.; Watton, S. P.; Lippard, S. J. In The Activation of Dioxygen and Homogeneous Catalytic Oxidation; Barton, D. H. R., Martell, A. E., Sawyer, D. T., Eds.; Plenum: New York, 1993; pp 301-320.
45. Wieghardt, K.; Chaudhuri, P.; Nuber, B.; Weiss, J. Inorg. Chem. 1982, 21, 3086-3090.
46. Chaudhuri, P.; Wieghardt, K.; Nuber, B.; Weiss, J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1985, 24, 778-779.
47. Connors, K. A. Chemical Kinetics. The Study of Reaction Rates in Solution; VCH Publishers: New York, 1990.
48. Oxygen and Ozone; Battino, R., Ed.; Pergamon Press: Oxford, 1981; Vol. 7.
49. Karlin, K. D.; Wei, N.; Jung, B.; Kaderli, S.; Niklaus, P.; Zuberbühler, A. D. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9506-9514.
50. CAChe; Tektronix: Beaverton, OR, 1991.
51. Micklitz, W.; Bott, S. G.; Bentsen, J. G.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 372-374.
52. Armstrong, W. H.; Spool, A.; Papaefthymiou, G. C.; Frankel, R. B.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 3653.
53. Sanders-Loehr, J.; Wheeler, W. D.; Shiemke, A. K.; Averill, B. A.; Loehr, T. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8084-8093.
54. Sanders-Loehr, J. Personal communication.
55. Dong, Y.; Menage, S.; Brennan, B. A.; Elgren, T. E.; Jang, H. G.; Pearce, L. L.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1851-1859.
56. Kitajima, N.; Tamura, N.; Amagai, H.; Fukui, H.; Moro-Oka, Y.; Mizutani, Y.; Kitagawa, T.; Methur, R.; Heerwegh, K.; Reed, C. A.; Randall, C. R.; Que, L., Jr.; Tatsumi, K. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9071-9085.
57. Kitajima, N.; Fukui, H.; Moro-oka, Y.; Mizutani, Y.; Kitagawa, T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 6402-6403.
58. Moro-Oka, Y.; Fujisawa, K.; Kitajima, N. Pure Appl. Chem. 1995, 67, 241-248.
59. Rardin, R. L.; Tolman, W. B.; Lippard, S. J. New J. Chem. 1991, 15, 417-430.
60. Holm, R. H.; Donahue, J. P. Polyhedron 1993, 12, 571-589.
61. Hayashi, Y.; Suzuki, M.; Uehara, A.; Mizutani, Y.; Kitagawa, T. Chem. Lett. 1992, 91-94.
62. Liu, K. E.; Valentine, A. M.; Qiu, D.; Edmondson, D. E.; Appelman, E. H.; Spiro, T. G.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4997-4998.
63. Balch, A. L. Inorg. Chim. Acta 1992, 198-200, 297-307.
64. Balch, A. L.; Chan, Y.-W.; Cheng, R.-J.; La Mar, G. N.; Latos-Grazynski, L.; Renner, M. W. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 7779-7785.
65. Chin, D.-H.; Del Gaudio, J.; La Mar, G. N.; Balch, A. L. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 5486-5488.
66. Chin, D.-H.; La Mar, G. N.; Balch, A. L. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 4344-4350.
67. Connolly, J. A.; Kim, J. H.; Banaszczyk, M.; Drouin, M.; Chin, J. Inorg. Chem. 1995, 34, 1094-1099.
68. Feig, A. L.; Lippard, S. J. Unpublished results.
69. Mauerer, B.; Crane, J.; Schuler, J.; Wieghardt, K.; Nuber, B. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1993, 32, 289-231.
70. Sauer-Masarwa, A.; Herron, N.; Fendrick, C. M.; Busch, D. H. Inorg. Chem. 1993, 32, 1086-1094.
71. Balch, A. L.; La Mar, G. N.; Latos-Grazynski, L.; Renner, M. W.; Thanabal, V. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3003-3007.
72. Liu, K. E.; Valentine, A. M.; Wang, D.; Huynh, B. H.; Edmondson, D. E.; Salifoglou, A.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 10174-10185.
73. 1 Compounds: Proceedings of the 8th International Symposium; Lidstrom, M. E., Tabita, F. R., Eds.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 1996; pp 141-149.