Density functional study on the mechanisms of the reactions of gas-phase OsOn+ (n = 1-4) with methane

Organometallics

Volumn 23, Issue 15, 2004, Pages 3656-3667

  Zhang, Ganbing ^a   Li, Shuhua ^a   Jiang, Yuansheng ^a  

^a NANJING UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVATION ENERGY; ADSORPTION; AGGLOMERATION; CHEMICAL BONDS; DIFFUSION; METHANE; ORGANIC SOLVENTS; POTENTIAL ENERGY; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; REACTION KINETICS;

BOND ACTIVATION; CHEMICAL TRANSFORMATION; GAS PHASES; POTENTIAL ENERGY SURFACES (PES);

OSMIUM COMPOUNDS;

EID: 3342972118     PISSN: 02767333     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/om049959b     Document Type: Article

References (132)

1. (a) Schwarz, H.; Schröder, D. Pure Appl. Chem. 2000, 72, 2319-2332, and references therein.
2. (b) Schröder, D.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1973-1995, and references therein.
3. (c) Armentrout, P. B.; Beauchamp, J. L. Ace. Chem. Res. 1989, 22, 315-321
4. (d) Weisshaar, J. C. Ace. Chem. Res. 1993, 26, 213-219.
5. (a) Irikura, K. K.; Beauchamp, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 2769-2770.
6. (b) Irikura, K. K.; Beauchamp, J. L. J. Phys. Chem. 1991, 95, 8344-8351.
7. Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1991, 30, 820-821.
8. (a) Hendrickx, M.; Ceulemane, M.; Gong, K.; Vanquickenborne, L. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 2465-2470.
9. (b) Yoshizawa, K.; Suzuki, A.; Yamabe, T. J. Am. Chem. Soc. 1999,121, 5266-5273.
10. (c) Yoshizawa, K. J. Organomet. Chem. 2001, 635, 100-109 .
11. (a) Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M.; Svensson, M. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2062-2071.
12. (b) Armentrout, P. B.; Sievers, M. R. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 4396-4406.
13. (a) Irikura, K. K.; Goddard, W. A., III J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8733-8740.
14. (b) Heinemann, C.; Hertwig, R. H.; Wesendrup, R.; Koch, W.; Schwarz, H. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 495-500.
15. (a) Crabtree, R. H. Chem. Rev. 1985, 85, 245-269.
16. (b) Crabtree, R. H. Chem. Rev. 1995, 95, 987-1007.
17. (c) Lunsford, J. H. Catal. Today 2000, 63, 165-174.
18. (d) Rostrup-Nielsen, J. R. Catal. Today 2000, 63, 159-164.
19. (e) Ueda, W. Catal. Today 2001, 71, 1.
20. (f) Schulz, H. Appl. Catal. A 1999, 186, 3-12.
21. (g) Wolf, E. E., Ed. Methane Conversion by Oxidative Processes; Van Nostrand Reinhold: New York, 1992.
22. (h) Gesser, H. D.; Hunter, N. R.; Prakash, C. B. Chem. Rev. 1985, 85, 2235-244.
23. (i) Labinger, J. A.; Bercaw, J. E. Nature 2002, 417, 507-513.
24. (j) Periana, R. A.; Mironov, O.; Taube, D.; Bhalla, G.; Jones, C. Science 2003, 307, 814-818.
25. (k) Chem. Eng. News 1993, 71, 27.
26. (a) Arndtsen, B. A.; Bergman, R. G.; Mobley, T. A.; Peterson, T. H. Acc. Chem. Res. 1995, 28, 154.
27. (b) Shilov, A. E.; Shul'pin, G. B. Chem. Rev. 1997, 97, 2879-2932.
28. (c) Sen, A. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 550.
29. (d) Periana, R. A.; Taube, D. J.; Gamble, S.; Taube, H.; Satoh, T.; Fujii, H. Science 1998, 250, 560.
30. (e) Jones, W. D. Science 2000, 287, 1942.
31. (f) Arakawa, H.; Aresta, M.; Armor, J. N.; Barteau, M. A.; Beckman, E. J.; Bell, A. T.; Bercaw, J. E.; Creutz, C.; Dinjus, E.; Dixon, D. A.; Domen, K.; Dubois, D. L.; Eckert, J.; Fujita, E.; Gibson, D. H.; Goddard, W. A., III; Goodman, D. W.; Keller, J.; Kubas, G. J.; Kung, H. H.; Lyons, J. E.; Manzer, L. E.; Marks, T. J.; Morokuma, K.; Nicholas, K. M.; Periana, R.; Que, L.; Rostrup-Nielson, J.; Sachtler, W. M. H.; Schmidt, L. D.; Sen, A.; Somorjai, G. A.; Stair, P. C.; Stults, B. R.; Tumas, W. Chem. Rev. 2001, 101, 953-996.
32. (a) Saillard, J. Y.; Hoffmann, R. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 2006-2026.
33. (b) Choudhary, T. V.; Goodman, D. W. J. Mol. Catal. A 2000, 163, 9-18.
34. (c) Liao, M.-S.; Au, C.-T.; Ng, C.-F. Chem. Phys. Lett. 1997, 272, 445-452.
35. (d) Swang, O.; Faegri, K. Jr.; Gropen, O.; Wahlgren, U.; Siegbahn, P. Chem. Phys. 1991, 156, 379-386.
36. (e) Avdeev, V. I.; Zhidomirov, G. M. Catal. Today 1998, 42, 247-261.
37. (f) Koga, N.; Morokuma, K. J. Phys. Chem. 1990, 94, 5454-5462.
38. (g) Siegbahn, P. E. M.; Svensson, M. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 10124-10128.
39. (h) Basch, H.; Musave, D. G.; Mogi, K.; Morokuma, K. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 3615-3622.
40. (i) Cui, Q.; Musave, D. G.; Morokuma, K. J. Chem. Phys. 1998, 108, 8418.
41. (j) Cui, Q.; Musave, D. G.; Morokuma, K. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 6373.
42. (a) Allison, J.; Freas, R. B.; Ridge, D. P. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 1332-1333.
43. (b) Eller, K.; Schwarz, H. Chem. Rev. 1991, 91, 1121-1177.
44. (c) Armentrout, P. B. Science 1991, 251, 175-179.
45. (a) Buckner, S. W.; McMahon, T. J.; Byrd, G. D.; Freiser, B. S. Inorg. Chem. 1989, 28, 3511-3518.
46. (b) Ranasinghe, Y. A.; MacMahon, T. J.; Freiser, B. S. J. Phys. Chem. 1991, 95, 7721-7726.
47. Irikura, K. K.; Beauchamp, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 75-85.
48. Sunderlin, L. S.; Armentrout, P. B. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 3845-3855.
49. Mourgues, P.; Ferhati, A.; McMahon, T. B.; Ohanessian, G. Organometallics 1997, 16, 210-224.
50. Wesendrup, R.; Schröder, D.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1994, 33, 1174-1176.
51. (a) Heinemann, C.; Wesendrup, R.; Schwarz, H. Chem. Phys. Lett. 1995, 239, 75-83.
52. (b) Pavlov, M.; Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M.; Wesendrup, R.; Heinemann, C.; Schwarz, H. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 1567-1579.
53. (c) Achatz, U.; Beyer, M.; Joos, S.; Fox, B. S.; Niedner-Schatteburg, G.; Bondybey, V. E. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 8200-8206.
54. (d) Zhang, X. G.; Liyanage, R.; Armentrout, P. B. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5563-5575.
55. (e) Hada, M.; Nakatsuji, H.; Nakai, H.; Gyobu, S.; Miki, S. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1998, 281, 207-212.
56. Sievers, M. R.; Chen, Y. M.; Haynes, C. L.; Armentrout, P. M. Int. J. Mass Spectrom. 2000, 195/196, 149-170, and references therein.
57. (a) van Koppen, P. A. M.; Kemper, P. R.; Bushnell, J. E.; Bowers, M. T. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2098-2099.
58. (b) van Koppen, P. A. M.; Perry, J. K.; Kemper, P. R.; Bushnell, J. E.; Bowers, M. T. Int. J. Mass Spectrom. 1999, 185/186/187, 989-1001.
59. (a) Zhang, Q.; Kemper, P. R.; Shin, S. K.; Bowers, M. T. Int. J. Mass Spectrom. 2001, 204, 281-294.
60. (b) Haynes, C. L.; Armentrout, P. B.; Perry, J. K.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6340-6346.
61. (a) Musaev, D. G.; Morokuma, K. J. Phys. Chem. 1996, 100, 11600-11609.
62. (b) Russo, N.; Sicilia, E. J. Am. Chem. Soc. 2001, 223, 2588-2596.
63. Sicilia, E.; Russo, N. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1471-1480.
64. (a) Rodriguez-Arias, E. N.; Rincon, L.; Ruette, F. Organometallics 1992, 11, 3677-3683.
65. (b) Musaev, D. G.; Morokuma, K. J. Chem. Phys. 1994, 101, 10697-10707.
66. (c) Hendrickx, M.; Gong, K.; Vanquickenborne, L. J. Chem. Phys. 1997, 107, 6299-6305.
67. (d) Holthausen, M. C.; Fiedler, A.; Schwarz, H.; Koch, W. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2282-2285.
68. (e) Holthausen, M. C.; Fiedler, A.; Schwarz, H.; Koch, W. J. Phys. Chem. 1996, 100, 6236-6242.
69. (f) Holthausen, M. C.; Koch, W. Helv. Chim. Acta 1996, 79, 1939-1956.
70. (a) Musaev, D. G.; Morokuma, K.; Koga, N.; Ngyen, K.; Gordon, M. S.; Cundari, T. R. J. Phys. Chem. 1993, 97, 11435-11444.
71. (b) Hendrickx, M.; Ceulemans, M.; Vanquickenborne, L. Chem. Phys. Lett. 1996, 257, 8-14.
72. (c) Perry, J. K.; Ohanessian, G.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. 1993, 97, 5238-5245.
73. Yi, S. S.; Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M.; Weisshaar, J. C. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 395-411.
74. (a) Musaev, D. G.; Koga, N.; Morokuma, K. J. Phys. Chem. 1993, 97, 4064-4075.
75. (b) Westerberg, J.; Blomberg, M. R. A. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 7303-7307.
76. Abashkin, Y. G.; Burt, S. K.; Russo, N. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 8085-8093.
77. Musaev, D. G.; Morokuma, K. Isr. J. Chem. 1993, 33, 307.
78. (a) Sändig, N.; Koch, W. Organometallics 1997, 16, 5244-5251.
79. (b) Sändig, N.; Koch, W. Organometallics 1998, 17, 2344-2351.
80. Perry, J. K.; Ohanessian, G.; Goddard, W. A., III. Organometallics 1994, 13, 1870-1877.
81. (a) Shiota, Y.; Yoshizawa, K. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12317-12326.
82. (b) Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Yamabe, T. Chem. Eur. J. 1997, 3, 1160-1169.
83. (c) Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Yamabe, T. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 564-572.
84. (d) Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Yamabe, T. Organometallics 1998, 17, 2825-2831.
85. (e) Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Kagawa, Y.; Yamabe, T. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2552-2561.
86. (f) Shiota, Y.; Yoshizawa, K. J. Chem. Phys. 2003, 118, 5872-5879.
87. (g) Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Yamabe, T. J. Chem. Phys. 1999, 111, 538-545.
88. Ryan, M. F.; Fiedler, A.; Schröder, D.; Schwarz, H. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2033-2040.
89. (a) Stöckigt, D.; Schwarz, H. Chem. Ber. 1994, 127, 2499-2503.
90. (b) Schröder, D.; Schwarz, H. Angew, Chem., Int. Ed. Engl. 1991, 30, 991-994.
91. (c) Stöckigt, D.; Schwarz, H. Chem. Ber. 1992, 125, 2817-2819.
92. (d) Armentrout, P. B.; Tjelta, B. L. Organometallics 1997, 16, 5372-5374.
93. (e) Kretzschmar, I.; Fiedler, A.; Harvey, J. N.; Schröder, D.; Schwarz, H. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 6252-6264.
94. (f) Kretzschmar, I.; Schröder, D.; Schwarz, H. Int. J. Maas Spectrosc., Ion. Processes 1997, 167/168, 103-115.
95. (g) Kretzschmar, I.; Schröder, D.; Schwarz, H.; Armentrout, P. B. Int. J. Mass Spectrosc. 2003, 228, 439-456.
96. (h) Siegbahn, P. E. M. J. Organomet. Chem. 1995, 491, 231-245.
97. (i) Siegbahn, P. E. M.; Blomberg, M. R. A. Organometallics 1994, 13, 354-363.
98. (j) Clemmer, D. E.; Aristov, N.; Armentrout, P. B. J. Phys. Chem. 1993, 97, 544-552.
99. (k) Jackson, T. C.; Carlin, T. J.; Freiser, B. S. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 1120-1126.
100. Cornehl, H. H.; Wesendrup, R.; Harvey, J. N.; Schwarz, H. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1997, 2283-2291.
101. (m) Cornehl, H. H.; Wesendrup, R.; Diefenbach, M.; Schwarz, H. Chem. Eur. J. 1997, 3, 1083-1090.
102. (n) Bell, B. C.; Zemski, K. A.; Castleman, A. W., Jr. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 2992-2998.
103. (o) Harvey, J. N.; Diefenbach, M.; Schröder, D.; Schwarz, H. Int. J. Maas Spectrosc. 1999, 182/183, 85-97.
104. (p) Koyanagi, G. K.; Bohme, D.; Kretzschmar, I.; Schröder, D.; Schwarz, H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 4259-4271.
105. (q) Cassady, C. J.; McElvany, S. W. Organometallics 1992, 11, 2367-2377.
106. (r) Fialko, E. F.; Kikhtenko, A. V.; Goncharov, V. B.; Zamaraev, K. I. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 8607-8613.
107. (s) Zemski, K. A.; Bell, B. C.; Castleman, A. W., Jr. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 5732-5741.
108. (t) Zemski, K. A.; Justes, D. R.; Bell, B. C.; Castleman, A. W., Jr. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 4410-4417.
109. (u) Beyer, M. K.; Berg, C. B.; Bondybey, V. E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 1840-1847.
110. Zhang, G. B.; Li, S. H.; Jiang, Y. S. Organometallics 2003, 22, 3820-3830
111. (a) Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623-11627.
112. (b) Becke, A. D. Phys. Rev. A 1998, 38, 3098-3100.
113. (c) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
114. (d) Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789.
115. (a) Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270.
116. (b) Wadt, W. R.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284.
117. (c) Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299.
118. LANL2DZ: Dunning D95 basis sets on first row, Los Alamos ECP plus double-ζ basis sets on Na-Bi.
119. Ehlers, A. W.; Böhme, M.; Dapprich, S.; Gobbi, A.; Höllwarth, A.; Jonas, V.; Köhler, K. F.; Stegmann, R.; Veldkamp, A.; Frenking, G. Chem. Phys. Lett. 1993, 208, 111-114.
120. Couty, M.; Hall, M. B. J. Comput. Chem. 1998, 17, 1359-1370.
121. Krishnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1980, 72, 650.
122. (a) Fukui, K. J. Phys. Chem. 1970, 74, 4161-4163.
123. (b) Fukui, K. Acc. Chem. Res. 1981, 14, 363-368.
124. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Phys. Chem. 1990, 94, 5523-5527.
125. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R. Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Baboul, A. G.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Gonzalez, C.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. GAUSSIAN 98 (release A.9); Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
126. Dillard, J. G.; Kiser, R. W. J. Phys. Chem. 1965, 69, 3893-3897.
127. Ujaque, G.; Maseras, F.; Lled s, A. Int. J. Quantum Chem. 2000, 77, 544-551.
128. (a) Shaik, S.; Danovich, D.; Fiedler, A.; Schröder, D.; Schwarz, H. Helv. Chim. Acta 1005, 78, 1393-1407.
129. (b) Schröder, D.; Shaik, S.; Schwarz, H. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 139-145.
130. (a) Brookhart, M.; Green, M. L. H. J. Organomet. Chem. 1983, 250, 395-408.
131. (b) Eisenstein, O.; Jean, Y. J. Am. Chem. Soc. 1885, 107, 1177-1186.
132. (c) Calhorda, M. J.; Simões, J. A. M. Organometallics 1987, 6, 1188-1190.