Resonance Raman spectroscopy as a probe of the bis(μ-oxo)dicopper core

Journal of the American Chemical Society

Volumn 122, Issue 5, 2000, Pages 792-802

  Holland, Patrick L ^a   Cramer, Christopher J ^a   Wilkinson, Elizabeth C ^a   Mahapatra, Samiran ^a   Rodgers, Kenton R ^b   Itoh, Shinobu ^c   Taki, Masayasu ^c   Fukuzumi, Shunichi ^c   Que Jr , Lawrence ^a   Tolman, William B ^a  

^a University of Minnesota   (United States)

^b NORTH DAKOTA STATE UNIVERSITY   (United States)

^c OSAKA UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COPPER DERIVATIVE; LIGAND; NITROGEN; ORGANIC COMPOUND;

ARTICLE; CALCULATION; CHEMICAL STRUCTURE; MODEL; RAMAN SPECTROMETRY; REACTION ANALYSIS; STRUCTURE ANALYSIS;

EID: 0034624429     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja992003l     Document Type: Article

References (76)

1. (a) Que, L., Jr.; Dong, Y. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 190-196.
2. (b) Que, L., Jr. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1997, 3933-3940.
3. Tolman, W. B. Acc. Chem. Res. 1997, 30, 227-237.
4. (a) Yachandra, V. K.; Sauer, K.; Klein, M. P. Chem. Rev. 1996, 96, 2927-2959.
5. (b) Tommos, C.; Babcock, G. T. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 18-25.
6. Shu, L.; Nesheim, J. C.; Kauffmarm, K.; Münck, E.; Lipscomb, J. D.; Que, L., Jr. Science 1997, 275, 515-518.
7. Wallar, B. J.; Lipscomb, J. D. Chem. Rev. 1996, 96, 2625-2657.
8. Valentine, A. M.; Tavares, P.; Pereira, A. S.; Davydov, R.; Krebs, C.; Hoffman, B. M.; Edmondson, D. R.; Huynh, B. H.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2190-2191.
9. (a) Liu, K. E.; Johnson, C. C.; Newcomb, M.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 939-947.
10. (b) Sturgeon, B. E.; Burdi, D.; Chen, S.; Huynh, B.-H.; Edmondson, D. E.; Stubbe, J.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7551-7557.
11. (c) Siegbahn, P. E. M.; Crabtree, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3103-3133.
12. (d) Riggs-Gelasco, P. J.; Shu, L.; Chen, S.; Burdi, D.; Huynh, B. H.; Que, L., Jr.; Stubbe, J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 849-860.
13. (e) Burdi, D.; Willems, J.-P.; Riggs-Gelasco, P.; Antholine, W. E.; Stubbe, J.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12910-12919.
14. (a) Manchanda, R.; Brudvig, G. W.; Crabtree, R. H. Coord. Chem. Rev. 1995, 144, 1-38.
15. (b) Pecoraro, V. C.; Baldwin, M. J.; Gelasco, A. Chem. Rev. 1994, 94, 807-826.
16. (c) Wieghardt, K. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1989, 28, 1153-1172.
17. Dong, Y.; Fujii, H.; Hendrich, M. P.; Leising, R. A.; Pan, G.; Randall, C. R.; Wilkinson, E. C.; Zang, Y.; Que, L., Jr.; Fox, B. G.; Kauffmann, K.; Münck, E. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2778-2792.
18. Hsu, H.-F.; Dong, Y.; Shu, L.; Young, V. G., Jr.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5230-5237.
19. 11b (a) DuBois, J. L.; Mukherjee, P.; Collier, A. M.; Mayer, J. M.; Solomon, E. I.; Hedman, B.; Stack, T. D. P.; Hodgson, K. O. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 8578-8579. (b) Cramer, C. J.; Smith, B. A.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1996, 11, 11283-11287.
20. 11b (a) DuBois, J. L.; Mukherjee, P.; Collier, A. M.; Mayer, J. M.; Solomon, E. I.; Hedman, B.; Stack, T. D. P.; Hodgson, K. O. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 8578-8579. (b) Cramer, C. J.; Smith, B. A.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1996, 11, 11283-11287.
21. Solomon, E. I.; Sundaram, U. M.; Machonkin, T. E. Chem. Rev. 1996, 96, 2563-2605.
22. Mahapatra, S.; Halfen, J. A.; Wilkinson, E. C.; Pan, G.; Wang, X.; Young, V. G., Jr.; Cramer, C. J.; Que, L., Jr.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11555-11574.
23. Mahapatra, S.; Young, V. G., Jr.; Kaderli, S.; Zuberbühler, A. D.; Tolman, W. B. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1997, 36, 130-133.
24. Mahadevan, V.; Hou, Z.; Cole, A. P.; Root, D. E.; Lal, T. K.; Solomon, E. I.; Stack, T. D. P. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 11996-11997.
25. Halfen, J. A.; Mahapatra, S.; Wilkinson, E. C.; Kaderli, S.; Young, V. G., Jr.; Que, L., Jr.; Zuberbühler, A. D.; Tolman, W. B. Science 1996, 271, 1397-1400.
26. (a) Cahoy, J.; Holland, P. L.; Tolman, W. B. Inorg. Chem. 1999, 38, 2161-2168.
27. (b) Holland, P. L.; Tolman, W. B. Coord. Chem. Rev. 1999, 190-192, 855-869.
28. (a) Bérces, A. Inorg. Chem. 1997, 36, 4831-4837.
29. (b) Liu, X.-Y.; Palacios, A. A.; Novoa, J. J.; Alvarez, S. Inorg. Chem. 1998, 37, 1202-1212.
30. (c) Yoshizawa, K.; Ohta, T.; Yamabe, T. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1997, 70, 1911-1917.
31. (d) Eisenstein, O.; Getlicherman, H.; Giessner-Prettre, C.; Maddaluno, J. Inorg. Chem. 1997, 36, 3455-3460.
32. (e) Estiú, G. L.; Zerner, M. C. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1893-1901.
33. (f) Flock, M.; Pierloot, K. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 95-102.
34. (a) Mahapatra, S.; Halfen, J. A.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11575-11586.
35. (b) Berreau, L. M.; Mahapatra, S.; Halfen, J. A.; Houser, R. P.; Young, V. G., Jr.; Tolman, W. B. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 207-210.
36. Mahapatra, S.; Kaderli, S.; Llobet, A.; Neuhold, Y.-M.; Palanché, T.; Halfen, J. A.; Young, V. G., Jr.; Kaden, T. A.; Que, L., Jr.; Zuberbühler, A. D.; Tolman, W. B. Inorg. Chem. 1997, 36, 6343-6356.
37. (a) Obias, H. V.; Lin, Y.; Murthy, N. N.; Pidcock, E.; Solomon, E. I.; Ralle, M.; Blackburn, N. J.; Neuhold, Y.-M.; Zuberbühler, A. D.; Karlin, K. D. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12960-12961.
38. (b) Pidcock, E.; Obias, H. V.; Abe, M.; Liang, H.-C, Karlin, K. D.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1299-1308.
39. (c) Pidcock, E.; DeBeer, S.; Obias, H. V.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Karlin, K. D.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1870-1878.
40. Holland, P. L.; Rodgers, K. R., Tolman, W. B. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 1139-1142.
41. Itoh, S.; Taki, M.; Nakao, H.; Holland, P. L.; Tolman, W. B.; Que, L. Jr.; Fukuzumi, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, in press.
42. Czernuszewicz, R. S.; Dave, B.; Rankin, J. G. In Spectroscopy of Biological Molecules; Hester, R. E., Girling, R. B., Eds.; Royal Society of Chemistry: Cambridge, 1991; pp 285-288.
43. Dave, B. C; Czemuszewicz, R. S. Inorg. Chim. Acta 1994, 227, 33-41.
44. Dave, B. C.; Czernuszewicz, R. S. Inorg. Chim. Acta 1998, 281, 25-35.
45. Wilkinson, E. C.; Dong, Y.; Zang, Y.; Fujii, H.; Fraczkiewicz, R.; Fraczkiewicz, G.; Czernuszewicz, R. S.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 955-962.
46. -1 region is included in the Supporting Information.
47. Mahapatra, S.; Halfen, J. A.; Wilkinson, E. C.; Pan, G.; Cramer, C. J.; Que, L., Jr.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 8865-8866.
48. 17
49. Hathaway, B. J.; Tomlinson, A. A. G. Coord. Chem. Rev. 1970, 5, 1-43.
50. -1 as reported in this reference.
51. Our data on complexes with the TMPDA ligand agree with those recently presented with the analogous perchlorate salt: Mahadevan, V.; DuBois, J. L.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Slack, T. D. P. J. Am. Chem. Sm: 1999, 121, 5583-5584.
52. 35
53. Pople, J. A.; Scott, A. P. Wong, M. W.; Radom, L. Isr. J. Chem. 1993, 33, 345-350.
54. Scott, A. P.; Radom, L. J. Phys. Chem. A 1996, 100, 16502-16513.
55. 2 core.
56. Shiemke, A. K.; Loehr, T. M.; Sanders-Loehr, J. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 2437-2443.
57. 2 core has a total of six normal modes. See the Appendix for details and discussion.
58. Clark, R. J. H.; Dines, T. J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1986, 25, 131-158.
59. g representation in the latter.
60. Strommen, D. P. J. Chem. Educ. 1992, 69, 803-807.
61. Baldwin, M. J.; Root, D. E.; Pate, J. E.; Fujisawa, K.; Kitajima, N.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc: 1992, 114, 10421-10433.
62. Ling, J.; Nestor, L. P.; Czernuszewicz, R. S.; Spiro, T. G.; Fraczkiewicz, R.; Sharma, K. D.; Loehr, T. M.; Sanders-Loehr, J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 7682-7691.
63. (a) Johnson, B. B.; Peticolas, W. L. Annu. Rev. Phys. Chem. 1976, 27, 465-491.
64. (b) Warshel, A. Annu. Rev. Biophys. Bioeng. 1977, 6, 273-300.
65. (c) Clark, R. J. H.; Stewart, B. Struct. Bond. 1979, 36, 1-80.
66. Zheng, H.; Zang, Y.; Dong, Y.; Young, V. G., Jr.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2226-2235.
67. Ghosh, A.; Almlöf, J.; Que, L., Jr. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1996, 35, 770-772.
68. Gardiner, D. J. In Practical Roman Spectroscopy; Gardiner, D. J., Graves, P. R., Eds.; Springer-Verlag: Heidelberg, 1989; p11.
69. Lukat-Rodgers, G. S.; Rodgers, K. R. Biochemistry 1997, 36, 4178-4187.
70. Standard Raman Spectra; Sadtler Research Laboratories, Inc.: Philadelphia, 1973.
71. Hamaguchi, H. Appl. Spectrosc. Rev. 1988, 24, 137-174.
72. Schafer, A.; Horn, H.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2571-2577.
73. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1986, 84, 4524-4529.
74. Perdew, J. P.; Burke, K.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1996, 54, 16533-16539.
75. Foresman, J. B.; Head-Gordon, M.; Pople, J. A.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1992, 96, 135-149.
76. Wang, L.-S.; Wu, H.; Desai, S. R.; Lou, L. Phys. Rev. B 1996, 53, 8028-8031.