The electronic structures of an isostructural series of octahedral nitrosyliron complexes {Fe-NO}6,7,8 elucidated by Mossbauer spectroscopy

Journal of the American Chemical Society

Volumn 122, Issue 18, 2000, Pages 4352-4365

  Hauser, Christina ^a   Glaser, Thorsten ^a   Bill, Eckhard ^a   Weyhermüller, Thomas ^a   Wieghardt, Karl ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR CHEMICAL ENERGY CONVERSION   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FERROMAGNETIC MATERIAL; HYDROXYLAMINE; IRON COMPLEX; NITROSYLIRON COMPLEX; UNCLASSIFIED DRUG; WATER;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; COMPLEX FORMATION; CRYSTAL; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRON SPIN RESONANCE; MOSSBAUER SPECTROSCOPY; OXIDATION; REDUCTION; TEMPERATURE;

EID: 0034630837     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja994161i     Document Type: Article

References (92)

1. Arciero, D. M.; Lipscomb, J. D.; Huynh, B. H.; Kent, T. A.; Münck, E. J. Biol. Chem. 1983, 258, 14981.
2. Nocek, J. M.; Kurtz, D. M., Jr.; Sage, J. T.; Xia, Y.-M.; Debrunner, P.; Shiemke, A. K.; Sanders-Loehr, T. M. Biochemistry 1988, 27, 1014.
3. Rodriguez, J. H.; Xia, Y.-M.; Debrunner, P. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7846.
4. Bill, E.; Bernhardt, F.-H.; Trautwein, A. X.; Winkler, H. Eur. J. Biochem. 1985, 147, 177.
5. Haskin, C. J.; Ravi, N.; Lynch, J. B.; Münck, E.; Que, L., Jr. Biochemistry 1995, 34, 11090.
6. Chen, V. J.; Orville, A. M.; Harpel, M. R.; Frolik, C. A.; Sureros, K.; Münck, E.; Lipscomb, J. D. J. Biol. Chem. 1989, 264, 21677.
7. Orville, A. M.; Chen, V. J.; Kriauciunas, A.; Harpel, M. R.; Fox, B. G.; Münck, E.; Lipscomb, J. D. Biochemistry 1992, 31, 4602.
8. Enemark, J. H.; Feltham, R. D. Coord. Chem. Rev. 1974, 13, 339.
9. (b) Feltham, R. D.; Enemark, J. H. Topic in Inorganic and Organometallic Stereochemistry; Geoffroy, G. L., Ed.; Topics in Stereochemistry, Vol. 12; Allinger, N. L., Eliel, E. L., series Eds.;; Wiley: New York, 1981, 155.
10. (c) Westcott, B. L.; Enemark, J. H. In Inorganic Electronic Structure and Spectroscopy; Solomon, E. I., Lever, A. B. P., Eds.; Wiley: New York, 1999; Vol. II, p 403.
11. Wells, F. V.; McCann, S. W.; Wickman, H. H.; Kessel, S. L.; Hendrickson, D. N.; Feltham, R. D. Inorg. Chem. 1982, 21, 2306.
12. Feig, A.; Bantista, M. T.; Lippard, S. J. Inorg. Chem. 1996, 35, 6892.
13. Pohl, K.; Wieghardt, K.; Nuber, B.; Weiss, J. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1987, 187.
14. Brown, C. A.; Pavlosky, M. A.; Westre, T. E.; Zhang, Y.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 715.
15. (b) Westre, T. E.; Di Cicco, A.; Filipponi, A.; Natoli, C. R.; Hedman, B.; Solomon, E. I.; Hodgson, K. O. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 6757.
16. Wayland, B. B.; Olson, L. W. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 6037.
17. (b) Chen, Y.; Sweetland, A.; Shepherd, R. E. Inorg. Chim. Acta 1997, 260, 163.
18. (c) Möller, E.; Sieler, J.; Kirmse, R. Z. Naturforsch. 1997, 52b, 919.
19. (d) Feltham, R. D.; Crain, H. Inorg. Chim. Acta 1980, 40, 37.
20. (e) Doodman, B. A.; Raynor, J. B.; Symons, M. C. R. J. Chem. Soc. 1969, 2572.
21. (f) Guzy, C. M.; Raynor, J. B.; Symons, M. C. R. J. Chem. Soc. A 1969, 2987.
22. (g) Enemark, J. H.; Feltham, R. D.; Huie, B. T.; Johnson, P. L.; Bizot Swedo, K. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 3285.
23. (h) Haller, K. J.; Johnson, P. L.; Feltham, R. D.; Enemark, J. H.; Ferraro, J. R.; Basile, L. J. Inorg. Chim. Acta 1979, 33, 119.
24. (i) Leeuwenkamp, O. R.; Plug, C. M.; Bult, A. Polyhedron 1987, 6, 295.
25. Lang, G.; Marshall, W. Proc. Phys. Soc. 1966, 87, 3.
26. (b) Oosterhuis, W. T.; Lang, G. J. Chem. Phys. 1969, 50, 4381.
27. (c) Spartalian, K.; Lang, G.; Yonetani, T. Biochim. Biophys. Acta 1976, 428, 281.
28. (d) Dickinson, L. C.; Chien, C. W. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 5036.
29. (e) Chien, J. C. J. Chem. Phys. 1969, 51, 4220.
30. (f) Saucier, K. M.; Freeman, G.; Mills, J. S. Science 1962, 137, 752.
31. Meyer, K.; Bill, E.; Mienert, B.; Weyhermüller, T.; Wieghardt, K. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4859.
32. Barefield, K. E.; Wagner, F. Inorg. Synth. 1976, 16, 220.
33. Chan, P.-K.; Poon, C.-K. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1976, 858.
34. SADABS, Sheldrick, G. M., Universität Göttingen, 1994.
35. ShelXTL V. 5.0; Siemens Analytical X-ray Instruments, Inc. Maddison, WI.
36. Poon, C.-K. Inorg. Chim. Acta 1970, 5, 322.
37. Hodges, K. D.; Wollmann, R. G.; Kessel, S. L.; Hendrickson, D. N.; Van Derveer, D. G.; Barefield, E. K. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 906.
38. Boeyens, J. C. A.; Forbes, A. G. S.; Hancock, R. D.; Wieghardt, K. Inorg. Chem. 1985, 24, 2926-2931.
39. Scheidt, W. R.; Lee, Y. J.; Hatano, K. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 3191.
40. Albertin, G.; Bordignon E. Inorg. Chem. 1984, 23, 3822.
41. Di Vaira, M.; Ghilardi, C. A.; Sacconi, L. Inorg. Chem. 1976, 15, 1555.
42. Johnson, B. F. G.; Segal, J. A. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1972, 1268.
43. Hoffman, P. R.; Miller, J. S.; Ungermann, C. B.; Caulton, K. J. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 7902.
44. 14N nucleus (I = 1). For further details see for instance: Pilbrow, J. R. Transition Ion Electron Paramagnetic Resonance; Clarendon Press: Oxford, 1990.
45. Gerbeleu, N. V.; Arion, V. B.; Simonov, Yu. A.; Zavodnik, V. E.; Stavrov, S. S.; Turta, K. I.; Gradinaru, D. I.; Birca, M. S.; Pasynskii, A. A.; Ellert, O. Inorg. Chim. Acta 1992, 202, 173.
46. Srivastava, J. K.; Bhargara, S. C.; Iyengar, P. K.; Thosar, B. V. In Advances in Mössbauer Spectroscopy; Thosar, B. V., Iyengar, P. K., Eds.; Elsevier: New York, 1983; pp 1-121.
47. Münck, E. Methods Enzymol. 1978, 54, 346.
48. (b) Huynh, B. H.; Kent, T. A. In Advances in Mössbauer Spectroscopy; Thosar, B. V., Iyengar, P. K., Eds.; Elsevier: New York, 1983; pp 490-560.
49. Rodriguez, J. H.; Xia, Y.-M.; Debrunner, P. G.; Chaudhuri, P.; Wieghardt, K. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7542-7550 and references therein.
50. Huynh, B. H.; Emptage, M. H.; Münck, E. Biochim. Biophys. Acta 1978, 534, 295-306.
51. Griffith, J. S. Proc. R. Soc. London, A 1956, 235, 23-36.
52. Taylor, C. P. S. Biochim. Biophys. Acta 1977, 491, 137.
53. Oosterhuis, W. T.; Lang, G. Phys. Rev. 1969, 178, 439-456.
54. (b) Lang, G.; Marshall, W. Proc. Phys. Soc. 1966, 87, 3-34.
55. (c) Safo, M. K.; Gupta, G. P.; Walker, F. A.; Scheidt, W. R. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5497-5510.
56. (d) Walker, F. A.; Huynh, B. H.; Scheidt, W. R.; Osvath, S. R. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5288-5297.
57. Debrunner, P. G. Mössbauer Spectroscopy of Iron Porphyrins; Debrunner, P. G., Ed.; VCH: Weinheim, 1989; Vol. III, pp 137-234.
58. (b) Scheidt, W. R.; Osvath, S. R.; Lee, Y. J.; Reed, C. A.; Shaevitz, B.; Gupta, G. P. Inorg. Chem. 1989, 28, 1591-1595.
59. Niarchos, D.; Kostikas, A.; Simopoulos, A.; Coucouvanis, D.; Piltingsrud, D.; Coffman, R. E. J. Chem. Phys. 1978, 69, 4411-4418.
60. (b) Ganguli, P.; Marathe, V. R.; Mitra, S. Inorg. Chem. 1975, 14, 970-973.
61. (c) Ganguli, P.; Hasselbach, K. M. Z. Naturforsch. 1979, 34a, 1500-1506.
62. (d) Wells, F. V.; McCann, S. W.; Wickman, H. H.; Kessel, S. L.; Hendrickson, D. N.; Feltham, R. D. Inorg. Chem. 1982, 21, 2306-2311.
63. (e) Kuang, X.-Y.; Morgenstern, I.; Rodriguez, M.-C. Phys. Rev. B 1993, 48, 6676-6679.
64. (f) Kuang, X.-Y.; Morgenstern-Badarau, I. Phys. Status Solidi B 1995, 191, 395-400.
65. Kostka, K. L.; Fox, B. G.; Hendrich, M. P.; Collins, T. J.; Rickard, C. E. F.; Wright, L. J.; Münck, E. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6746.
66. Kentel, H.; Käpplinger, I.; Jäger, E.-G.; Grodzicki, M.; Schünemann, V.; Trautwein, A. X. Inorg. Chem. 1999, 38, 2320.
67. (b) Koch, S.; Holm, R. H.; Frankel, R. B. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 6714.
68. (c) Gupta, G.; Lang, G.; Reed, C. A.; Shelly, K.; Scheidt, W. R. J. Chem. Phys. 1987, 86, 5288.
69. Dolphin, D. H.; Sams, J. R.; Tsin, T. B. Inorg. Chem. 1977, 16, 711.
70. Maltempo, M. M. J. Chem. Phys. 1974, 61, 2540-2547.
71. (b) Maltempo, M. M.; Moss, T. H. Q. Rev. Biophvs. 1976, 9, 181-215.
72. Neese, F.; Solomon, E. I. Inorg. Chem. 1998, 37, 6568-6582.
73. Moss, T.; Ehrenberg, A.; Bearden, A. J. Biochemistry 1969, 8, 4159-4162.
74. (b) Schulz, C. E.; Rutter, R.; Sage, J. T.; Debrunner, P. G.; Hager, L. P. Biochemistry 1984, 23, 4743-4754.
75. (c) Mandon, D.; Weiss, R.; Jayaraj, K.; Gold, A.; Terner, J.; Bill, E.; Trautwein, A. X. Inorg. Chem. 1992, 31, 4404-4409 and references therein.
76. (a) Jayaraj, K.; Gold, A.; Austin, R. N.; Ball, L. M.; Terner, J.; Mandon, D.; Weiss, R.; Fischer, J.; DeCian, A.; Bill, E.; Müther, M.; Schünemann, V.; Trautwein, A. X. Inorg. Chem. 1997, 36, 4555-4566.
77. (b) Jayaraj, K.; Gold, A.; Austin, R. N.; Mandon, D.; Weiss, R.; Terner, J.; Bill, E.; Müther, M.; Trautwein, A. X. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9079-9080 and references therein.
78. Oosterhuis, W. T.; Lang, G. J. Chem. Phys. 1973, 58, 4757-4765.
79. Paulsen, H.; Müther, M.; Grodzicki, M.; Trautwein, A. X.; Bill, E. Bull. Soc. Chim. Fr. 1996, 133, 703-710.
80. Kim, K.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4914.
81. Liu, K. E.; Valentine, A. M.; Qiu, D.; Edmonson, D. E.; Appelman, E. H.; Spiro, T. G.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4997.
82. (b) Liu, K. E.; Valentine, A. M.; Wang, D.; Huynh, B. H.; Edmonson, D. E.; Salifoglou, A.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 10174.
83. Jüstel, T.; Müller, M.; Weyhermüller, T.; Kressl, C.; Bill, E.; Hildebrandt, P.; Lengen, M.; Grodzicki, M.; Trautwein, A. X.; Nuber, B.; Wieghardt, K. Chem. Eur. J. 1999, 5, 793.
84. Franz, K. J.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10504.
85. Nasri, H.; Ellison, M. K.; Chen, S.; Huynh, B. H.; Scheidt, W. R. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6274.
86. Liu, M.-C.; Huynh, B. H.; Payne, W. J.; Peck, H. D., Jr.; Der Vartanian, D. V.; Le Gall, J. Eur. J. Biochem. 1987, 169, 253.
87. Christner, J. A.; Münck, E.; Janick, P. A.; Siegel, L. M. J. Biol. Chem. 1983, 258, 11147.
88. Rovira, C.; Kunc, K.; Hutter, J.; Ballone, P.; Parinello, M. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 8914.
89. Hori, H.; Sarto, J.; Yonetani, T. J. Biol. Chem. 1981, 256, 7849-7855.
90. Tyryshkin, A. M.; Dikanov, S. A.; Reijerse, E. J.; Burgard, C.; Hüttermann, J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3396-3406.
91. (b) Kappe, R.; Hüttermann, J. In Advanced EPR Applications in Biology and Biochemistry; Hoff, A. J., Ed.; Elsevier: Amsterdam, 1989.
92. Ileperuma, O. A.; Feltham, R. D. Inorg. Chem. 1977, 16, 1876.