The Remarkable Reactivity of High Oxidation State Ruthenium and Osmium Polypyridyl Complexes

Inorganic Chemistry

Volumn 42, Issue 25, 2003, Pages 8140-8160

  Meyer, Thomas J ^a,b   Huynh, My Hang V ^a  

^a LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b University of North Carolina at Chapel Hill   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

2,2' BIPYRIDINE; 2,2':6',2'' TERPYRIDINE; ALCOHOL; DIETHYLAMINE; HYDROQUINONE; METAL COMPLEX; MORPHOLINE DERIVATIVE; OSMIUM DERIVATIVE; OSMIUM POLYPYRIDYL COMPLEX; PIPERIDINE DERIVATIVE; PROTON; PYRIDINE DERIVATIVE; RUTHENIUM COMPLEX; UNCLASSIFIED DRUG;

AMINO TERMINAL SEQUENCE; ARTICLE; ATOMIC PARTICLE; CHEMICAL BOND; CHEMICAL STRUCTURE; ELECTRON TRANSPORT; EPOXIDATION; OXIDATION; OXIDATION REDUCTION REACTION; PROTON TRANSPORT; REACTION ANALYSIS;

AMMONIA; CHEMILUMINESCENT MEASUREMENTS; ELECTRON TRANSPORT; INDICATORS AND REAGENTS; LIGANDS; MODELS, MOLECULAR; ORGANOMETALLIC COMPOUNDS; OSMIUM; OXIDATION-REDUCTION; PHOTOCHEMISTRY; RUTHENIUM; WATER;

EID: 0345599965     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic020731v     Document Type: Article

References (114)

1. Dwyer, F. P. J.; Mellor, D. P. Chelating agents and metal chelates; New York: Academic Press: 1964.
2. (a) Hicks, C.; Ye, G. Z.; Levi, C.; Gonzales, M.; Rutenburg, I.; Fan, J. W.; Helmy, R.; Kassis, A.; Gafney, H. D. Coord. Chem. Rev. 2001, 211, 207-222.
3. (b) Shan, B. Z.; Zhao, Q.; Goswami, N.; Eichhorn, D. M.; Rillema, D. P. Coord. Chem. Rev. 2001, 211, 117-144.
4. (c) Balzani, V.; Juris, A. Coord. Chem. Rev. 2001, 211, 97-115.
5. (d) Lee, W. Y. Mikrochim. Acta 1997, 127, 19-39.
6. (a) Gafney, H.; Adamson, A. W. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 8238-8239.
7. (b) Demas, J. N.; Adamson, A. W. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 5159-5168; 1971, 93, 1800-1801.
8. (b) Demas, J. N.; Adamson, A. W. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 5159-5168; 1971, 93, 1800-1801.
9. (a) Bock, C. R.; Meyer, T. J.; Whitten, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 4710-4712.
10. (b) Young, R. C.; Meyer, T. J.; Whitten, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 4781-4782.
11. (c) Bock, C. R.; Meyer, T. J.; Whitten, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 2909-2911.
12. (a) Meyer, T. J. Acc. Chem. Res. 1989, 22, 163-170.
13. (b) Meyer, T. J. Carbon Dioxide Fixation and Reduction in Biological and Model System. Proceedings of the Royal Swedish Academy of Sciences, Nobel Symposia; Brändén, C.-I., Schneider, G., Eds.; Oxford University Press: Oxford, 1994; Chapter 14, pp 211-224.
14. (a) Meijer, M. D.; Van Klink, G. P. M.; Van Koten, G. Coord. Chem. Rev. 2002, 230, 141-163.
15. (b) Durr, H.; Bossmann, S. Acc. Chem. Res. 2001, 34 (11), 905-917.
16. (c) Sun, L. C.; Hammarstrom, L.: Akermark, B.; Styring, S. Chem. Soc. Rev. 2001, 30, 36-49.
17. (d) Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. Acc. Chem. Res. 2001, 34 (1), 40-48.
18. (e) BouasLaurent, H.; Castellan, A.; Desvergne, J. P.; Lapouyade, R. Chem. Soc. Rev. 2000, 29, 43-55.
19. (a) Meyer, T. J. Intramolecular, Photochemical Electron and Energy Transfer, Photochemical Processes in Organized Molecular Systems. Proceedings of the Memorial Conference for the late Professor Shigeo Tazuke, Yokohama, Japan, Sept 22-24, 1990; Honda, K., Ed.; North-Holland, Elsevier: Amsterdam, 1991; pp 133-143.
20. (b) Meyer, T. J. Pure Appl. Chem. 1990, 62, 1003-1009.
21. (a) Qu, P.; Thompson, D. W.; Meyer, G. J. Langmuir 2000, 16 (10), 4662-4671.
22. (b) Keene, F. R. Coord. Chem. Rev. 1997, 166, 121-159.
23. (c) Schoonover, J. R.; Bignozzi, C. A.; Meyer, T. J. Coord. Chem. Rev. 1997, 165, 239-266.
24. (d) Rillema, D. P.; Blanton, C. B.; Shaver, R. J.; Jackman, D. C.; Boldaji, M.; Bundy, S.; Worl, L. A.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1992, 31, 1600-1606.
25. (a) Grätzel, M. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 1999, 4 (4), 314-321.
26. (b) Kalyanasundaram, K.; Grätzel, M. Coord. Chem. Rev. 1998, 177, 347-414.
27. (c) Gerfin, T.; Grätzel, M.; Walder, L. Prog. Inorg. Chem. 1997, 44, 345-393.
28. (d) Hagfeldt, A.; Grätzel, M. Chem. Rev. 1995, 95, 49-68.
29. (a) Bak, T.; Nowotny, J.; Rekas, M.; Sorrell, C. C. Int. J. Hydrogen Energy 2002, 27, 991-1022.
30. (b) Burgeth, G.; Kisch, H. Coord. Chem. Rev. 2002, 230, 41-47.
31. (c) Rajeshwar, K.; de Tacconi, N. R.; Chenthamarakshan, C. R. Chem. Mater. 2001, 13 (9), 2765-2782.
32. (d) Kelly, C. A.; Meyer, G. J. Coord. Chem. Rev. 2001, 211, 295-315.
33. (e) Garcia, C. G.; deLima, J. F.; Iha, N. Y. M. Coord. Chem. Rev. 2000, 196, 219-247.
34. Murphy, W. R., Jr.; Takeuchi, K. J.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5817-5819.
35. Moyer, B. A.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 1326-1328.
36. Sullivan, B. P.; Bruce, M. R. M.; O'Toole, T. R.; Bolinger, C. M.; Megehee, E.; Thorp, H.; Meyer, T. J. Electrocatalytic Carbon Dioxide Reduction. Catalytic Activation of Carbon Dioxide; Ayers, W. M., Ed.; ACS Symposium Series 363; American Chemical Society: Washington, DC, 1988; Chapter 6, pp 52-90.
37. Pugh, J. R.; Bruce, M. R. M.; Sullivan, B. P.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1991, 30, 86-91.
38. Gersten, S. W.; Samuels, G. J.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 4029-4030.
39. Binstead, R. A.; Chronister, C. W.; Ni, J. F.; Hartshorn, C. M.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8464-8473.
40. Eggleston, D. S.; Goldsby, K. A.; Hodgson, D. J.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1985, 24, 4573-4580.
41. (a) Moyer, B. A.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 3601-3603.
42. (b) Moyer, B. A.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1981, 20, 436-444.
43. (c) Binstead, R. A.; Moyer, B. A.; Samuels, G. J.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 2897-2899.
44. Young, R. C.; Keene, F. R.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 2468-2473.
45. Binstead, R. A.; McGuire, M. E.; Dovletoglou, A.; Seok, W. K.; Roecker, L. E.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 173-186.
46. Cukier, R. I.; Nocera, D. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 1998, 49, 337-369.
47. (a) Iordanova, N.; Hammes-Schiffer, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4848-4856.
48. (b) Iordanova, N.; Decornez, H.; Hammes-Schiffer, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3723-3733.
49. Cundary, T. R.; Drago, R. S. Inorg. Chem. 1990, 29, 3904-3907.
50. (a) Lebeau, E. L.; Binstead, R. A.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10535-10544.
51. (b) Gilbert, J. A.; Gersten, S. W.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 6872-6873.
52. (c) Gilbert, J.; Roecker, L.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1987, 26, 1126-1132.
53. Seok, W. K.; Dobson, J. C.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1988, 27, 3-5.
54. Roecker, L.; Dobson, J. C.; Vining, W. J.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1987, 26, 779-781.
55. Moyer, B. A.; Sipe, B. K.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1981, 20, 1475-1480.
56. Stultz, L. K.; Binstead, R. A.; Reynolds, M. S.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2520-2532.
57. Roecker, L.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 746-754.
58. Roecker, L.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 4066-4073.
59. Stultz, L. K.; Huynh, M. H. V.; Binstead, R. A.; Curry, M.; Meyer, T. J. ; Bryant, J. R.; Mayer, J. M. Manuscript in preparation.
60. Curry, M.; Huynh, M. H. V.; Stultz, L. K.; Binstead, R. A.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5984-5996.
61. (a) Leasure, R. M.; Moss, J. A.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1994, 33, 1247-1248.
62. (b) Guadalupe, A. R.; Chen, X.; Sullivan, B. P.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1993, 32, 5502-5512.
63. Trammell, S. A.; Wimbish, J. C.; Odobel, F.; Gallagher, L. A.; Narula, P. M.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 13248-13249.
64. Gallagher, L. A.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5308-5312.
65. Dovletoglou, A.; Adeyemi, S. A.; Lynn, M. H.; Hodgson, D. J.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 8989-8990.
66. Lebeau, E. L.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1999, 38, 2174-2181.
67. (a) Adeyemi, S. A.; Dovletoglou, A.; Guadalupe, A. R.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1992, 31, 1375-1383.
68. (b) Dovletoglou, A.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 215-223.
69. Vining, J. W.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1986, 25, 2023-2033.
70. Bartolotti, L. J.; Pedersen, L. G.; Meyer, T. J. Int. J. Quantum Chem. 2001, 83, 143-149.
71. Hurst, J. K.; Zhou, J. Z.; Lei, Y. B. Inorg. Chem. 1992, 31, 1010-1017.
72. Schoonover, J. R.; Ni, J. F.; Roecker, L.; Whiter, P. S.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1996, 35, 5885-5892.
73. Lebeau, E. L.; Adeyemi, S. A.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1998, 37. 6476-6484.
74. Geselowitz, D.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1990, 29, 3894-3896.
75. (a) Chronister, C. W.; Binstead, R. A.; Ni, J. F.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1997, 36, 3814-3815.
76. (b) Ishitani, O.; Ando, E.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 2003, 42, 1707-1710.
77. Murphy, W. R.; Takeuchi, K. J.; Barley, M. H.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1986, 25, 1041-1053.
78. Coia, G. M.; Demadis, K. D.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 2000, 39, 2212-2223.
79. Pipes, D. W.; Bakir, M.; Vitols, S. E.; Hodgson, D. J.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5507-5514.
80. (a) El-Samanody, E.-S.; Demadis, K. D.; Meyer, T. J.; White, P. S. Inorg. Chem. 2001, 40, 3677-3686.
81. (b) Huynh, M. H. V.; Meyer, T. J. Unpublished results.
82. Coia, G. M.; Demadis, K. D.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 2000, 39, 2212-2223.
83. (a) Huynh, M. H. V.; White, P. S.; John, K. D.; Meyer, T. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 4049-4051.
84. (b) Huynh, M. H. V.; Scott, B. L.; Meyer, T. J. Work in progress.
85. Lam, H. W.; Che, C. M.; Wong, K. Y. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1992, 8, 1411-1416.
86. Williams, D. S.; Meyer, T. J.; White, P. S. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 823-824.
87. El-Samanody, E. S.; Demadis, K. D.; Gallagher, L. A.; Meyer, T. J.; White, P. S. Inorg. Chem. 1999, 38, 3329-3336.
88. Huynh, M. H. V.; White, P. S.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 2000, 39, 2825-2830.
89. (a) Bakir, M.; White, P. S.; Dovletoglou, A.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1991, 30, 2835-2836.
90. (b) Demadis, K. D.; Bakir, M.; Klesczewski, B. G.; Williams, D. S.; White, P. S.; Meyer, T. J. Inorg. Chim. Acta 1998, 270, 511-526.
91. Huynh, M. H. V.; El-Samanody, E.-S.; Demadis, K. D.; White, P. S.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1403-1404.
92. Huynh, M. H. V.; El-Samanody, E.-S.; Demadis, K. D.; White, P. S.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 2000, 39, 3075-3085.
93. Huynh, M. H. V.; El-Samanody, E.-S.; White, P. S.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1999, 38, 3760-3761.
94. (a) Huynh, M. H. V.; White, P. S.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4530-4531.
95. (b) Huynh, M. H. V.; Meyer, T. J. Manuscript in preparation. The kinetic isotope effect of 439 ± 6 reported here rather than of 41 ± 1 is correct. In the earlier work, the kinetic analysis failed to account properly for the pH dependence, see ref 61b.
96. (a) Huynh, M. H. V.; White, P. S.; Meyer, T. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39 (22), 4101-4104.
97. (b) Huynh, M. H. V.; Meyer, T. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41 (8), 1395-1398.
98. (a) Huynh, M. H. V.; Lee, D. G.; White, P. S.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10446-10447.
99. (b) Huynh, M. H. V.; Lee, D. G.; White, P. S.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 2001, 40, 3842-3849.
100. (a) Huynh, M. H. V.; Jameson, D. L.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 2001, 40, 5062-5063.
101. (b) Huynh, M. H. V.; El-Samanody, E.-S.; Demadis, K. D.; White, P. S.; Meyer, T. J. Manuscript in preparation.
102. (a) Huynh, M. H. V.; White, P. S.; Carter, C. A. G.; Meyer, T. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40 (16), 3037-3039.
103. (b) Huynh, M. H. V.; Meyer, T. J.; Baker, R. T. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2832-2833.
104. Huynh, M. H. V.; Meyer, T. J. Work in progress.
105. Huynh, M. H. V.; Baker, R. T.; Jameson, D. L.; Labouriau, A.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4580-4582.
106. Massa, W.; Kujanek, R.; Baum, G.; Dehnicke, K. Angew. Chem., Int. Ed. 1984, 23 (2), 149.
107. (a) Armor, J. N.; Taube, H. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 2560-2562.
108. (b) Armor, J. N.; Taube, H. J. Am. Chem. Soc. 1969, 91, 6874-6876.
109. (a) Miller, F. J.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 1294.
110. (b) Callahan, R. W.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1977, 16, 574-581.
111. (c) Bottomley, F.; Mukaida, M. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1982, 10. 1933-1937.
112. Huynh, M. H. V.; White, P. S.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2001. 123, 9170-9171.
113. Huynh, M. H. V.; White, P. S.; Morris, D. E.; and Meyer, T. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41 (13), 2330-2333.
114. Huynh, M. H. V.; White, P. S.; Meyer, T. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41 (20), 3870-3873.