The first μ(OH)-bridged model complex for the mixed-valent FeIIFeIII form of hemerythrin

Angewandte Chemie (International Edition in English)

Volumn 34, Issue 23, 1996, Pages 2642-2645

  Bossek, Ursula ^a   Hummel, Helga ^a   Weyhermüller, Thomas ^a   Bill, Eckhard ^a   Wieghardt, Karl ^a  

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

Author keywords

Hemerythrin; Iron compounds; Magnetic properties; Mixed valent compounds; Model complexes

Indexed keywords

EID: 33748225262     PISSN: 05700833     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: None     Document Type: Article

References (35)

1. Hemerythrin: B. B. Muhoberac, D. C. Wharton, L. M. Babcock, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, Biochem. Biophys. Acta 1980, 626, 337; L. M. Babcock, Z. Bradic, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, G. S. Yoneda, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2849; ribonucleotide reductase: M. Atta, K. K. Andersson, R. Ingemarson, L. Thelander, A. Gräslund, ibid. 1994, 116, 6429; R. Davydov, S. Kuprin, A. Gräslund, A. Ehrenberg, ibid. 1994, 116, 11 120; violet acid phosphatases and uteroferrin: E. P. Day, S. S. David, J. Peterson, W. R. Dunham, J. J. Bonvoisin, R. H. Sands, L. Que, Jr., J. Biol. Chem. 1988, 263, 15561; methanemonooxygenase: M. P. Woodland, D. S. Patil, R. Cammack, H. Dalton, Biochem. Biophys. Acta 1986, 873, 237; B. G. Fox, K. K. Surerus, E. Münck, J. D. Lipscomb, J. Biol. Chem. 1988, 263, 10553; M. P. Hendrich, B. G. Fox, K. K. Anderson, P. G. Debrunner, J. D. Lipscomb, ibid. 1992, 267, 261.
2. Hemerythrin: B. B. Muhoberac, D. C. Wharton, L. M. Babcock, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, Biochem. Biophys. Acta 1980, 626, 337; L. M. Babcock, Z. Bradic, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, G. S. Yoneda, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2849; ribonucleotide reductase: M. Atta, K. K. Andersson, R. Ingemarson, L. Thelander, A. Gräslund, ibid. 1994, 116, 6429; R. Davydov, S. Kuprin, A. Gräslund, A. Ehrenberg, ibid. 1994, 116, 11 120; violet acid phosphatases and uteroferrin: E. P. Day, S. S. David, J. Peterson, W. R. Dunham, J. J. Bonvoisin, R. H. Sands, L. Que, Jr., J. Biol. Chem. 1988, 263, 15561; methanemonooxygenase: M. P. Woodland, D. S. Patil, R. Cammack, H. Dalton, Biochem. Biophys. Acta 1986, 873, 237; B. G. Fox, K. K. Surerus, E. Münck, J. D. Lipscomb, J. Biol. Chem. 1988, 263, 10553; M. P. Hendrich, B. G. Fox, K. K. Anderson, P. G. Debrunner, J. D. Lipscomb, ibid. 1992, 267, 261.
3. Hemerythrin: B. B. Muhoberac, D. C. Wharton, L. M. Babcock, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, Biochem. Biophys. Acta 1980, 626, 337; L. M. Babcock, Z. Bradic, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, G. S. Yoneda, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2849; ribonucleotide reductase: M. Atta, K. K. Andersson, R. Ingemarson, L. Thelander, A. Gräslund, ibid. 1994, 116, 6429; R. Davydov, S. Kuprin, A. Gräslund, A. Ehrenberg, ibid. 1994, 116, 11 120; violet acid phosphatases and uteroferrin: E. P. Day, S. S. David, J. Peterson, W. R. Dunham, J. J. Bonvoisin, R. H. Sands, L. Que, Jr., J. Biol. Chem. 1988, 263, 15561; methanemonooxygenase: M. P. Woodland, D. S. Patil, R. Cammack, H. Dalton, Biochem. Biophys. Acta 1986, 873, 237; B. G. Fox, K. K. Surerus, E. Münck, J. D. Lipscomb, J. Biol. Chem. 1988, 263, 10553; M. P. Hendrich, B. G. Fox, K. K. Anderson, P. G. Debrunner, J. D. Lipscomb, ibid. 1992, 267, 261.
4. Hemerythrin: B. B. Muhoberac, D. C. Wharton, L. M. Babcock, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, Biochem. Biophys. Acta 1980, 626, 337; L. M. Babcock, Z. Bradic, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, G. S. Yoneda, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2849; ribonucleotide reductase: M. Atta, K. K. Andersson, R. Ingemarson, L. Thelander, A. Gräslund, ibid. 1994, 116, 6429; R. Davydov, S. Kuprin, A. Gräslund, A. Ehrenberg, ibid. 1994, 116, 11 120; violet acid phosphatases and uteroferrin: E. P. Day, S. S. David, J. Peterson, W. R. Dunham, J. J. Bonvoisin, R. H. Sands, L. Que, Jr., J. Biol. Chem. 1988, 263, 15561; methanemonooxygenase: M. P. Woodland, D. S. Patil, R. Cammack, H. Dalton, Biochem. Biophys. Acta 1986, 873, 237; B. G. Fox, K. K. Surerus, E. Münck, J. D. Lipscomb, J. Biol. Chem. 1988, 263, 10553; M. P. Hendrich, B. G. Fox, K. K. Anderson, P. G. Debrunner, J. D. Lipscomb, ibid. 1992, 267, 261.
5. Hemerythrin: B. B. Muhoberac, D. C. Wharton, L. M. Babcock, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, Biochem. Biophys. Acta 1980, 626, 337; L. M. Babcock, Z. Bradic, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, G. S. Yoneda, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2849; ribonucleotide reductase: M. Atta, K. K. Andersson, R. Ingemarson, L. Thelander, A. Gräslund, ibid. 1994, 116, 6429; R. Davydov, S. Kuprin, A. Gräslund, A. Ehrenberg, ibid. 1994, 116, 11 120; violet acid phosphatases and uteroferrin: E. P. Day, S. S. David, J. Peterson, W. R. Dunham, J. J. Bonvoisin, R. H. Sands, L. Que, Jr., J. Biol. Chem. 1988, 263, 15561; methanemonooxygenase: M. P. Woodland, D. S. Patil, R. Cammack, H. Dalton, Biochem. Biophys. Acta 1986, 873, 237; B. G. Fox, K. K. Surerus, E. Münck, J. D. Lipscomb, J. Biol. Chem. 1988, 263, 10553; M. P. Hendrich, B. G. Fox, K. K. Anderson, P. G. Debrunner, J. D. Lipscomb, ibid. 1992, 267, 261.
6. Hemerythrin: B. B. Muhoberac, D. C. Wharton, L. M. Babcock, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, Biochem. Biophys. Acta 1980, 626, 337; L. M. Babcock, Z. Bradic, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, G. S. Yoneda, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2849; ribonucleotide reductase: M. Atta, K. K. Andersson, R. Ingemarson, L. Thelander, A. Gräslund, ibid. 1994, 116, 6429; R. Davydov, S. Kuprin, A. Gräslund, A. Ehrenberg, ibid. 1994, 116, 11 120; violet acid phosphatases and uteroferrin: E. P. Day, S. S. David, J. Peterson, W. R. Dunham, J. J. Bonvoisin, R. H. Sands, L. Que, Jr., J. Biol. Chem. 1988, 263, 15561; methanemonooxygenase: M. P. Woodland, D. S. Patil, R. Cammack, H. Dalton, Biochem. Biophys. Acta 1986, 873, 237; B. G. Fox, K. K. Surerus, E. Münck, J. D. Lipscomb, J. Biol. Chem. 1988, 263, 10553; M. P. Hendrich, B. G. Fox, K. K. Anderson, P. G. Debrunner, J. D. Lipscomb, ibid. 1992, 267, 261.
7. Hemerythrin: B. B. Muhoberac, D. C. Wharton, L. M. Babcock, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, Biochem. Biophys. Acta 1980, 626, 337; L. M. Babcock, Z. Bradic, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, G. S. Yoneda, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2849; ribonucleotide reductase: M. Atta, K. K. Andersson, R. Ingemarson, L. Thelander, A. Gräslund, ibid. 1994, 116, 6429; R. Davydov, S. Kuprin, A. Gräslund, A. Ehrenberg, ibid. 1994, 116, 11 120; violet acid phosphatases and uteroferrin: E. P. Day, S. S. David, J. Peterson, W. R. Dunham, J. J. Bonvoisin, R. H. Sands, L. Que, Jr., J. Biol. Chem. 1988, 263, 15561; methanemonooxygenase: M. P. Woodland, D. S. Patil, R. Cammack, H. Dalton, Biochem. Biophys. Acta 1986, 873, 237; B. G. Fox, K. K. Surerus, E. Münck, J. D. Lipscomb, J. Biol. Chem. 1988, 263, 10553; M. P. Hendrich, B. G. Fox, K. K. Anderson, P. G. Debrunner, J. D. Lipscomb, ibid. 1992, 267, 261.
8. Hemerythrin: B. B. Muhoberac, D. C. Wharton, L. M. Babcock, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, Biochem. Biophys. Acta 1980, 626, 337; L. M. Babcock, Z. Bradic, P. C. Harrington, R. G. Wilkins, G. S. Yoneda, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2849; ribonucleotide reductase: M. Atta, K. K. Andersson, R. Ingemarson, L. Thelander, A. Gräslund, ibid. 1994, 116, 6429; R. Davydov, S. Kuprin, A. Gräslund, A. Ehrenberg, ibid. 1994, 116, 11 120; violet acid phosphatases and uteroferrin: E. P. Day, S. S. David, J. Peterson, W. R. Dunham, J. J. Bonvoisin, R. H. Sands, L. Que, Jr., J. Biol. Chem. 1988, 263, 15561; methanemonooxygenase: M. P. Woodland, D. S. Patil, R. Cammack, H. Dalton, Biochem. Biophys. Acta 1986, 873, 237; B. G. Fox, K. K. Surerus, E. Münck, J. D. Lipscomb, J. Biol. Chem. 1988, 263, 10553; M. P. Hendrich, B. G. Fox, K. K. Anderson, P. G. Debrunner, J. D. Lipscomb, ibid. 1992, 267, 261.
9. 2(μ-O) complexes: C. A. Brown, G. J. Remar, R. L. Musselman, E. I. Solomon, Inorg. Chem. 1995, 34, 688.
10. 2(μ-O) complexes: C. A. Brown, G. J. Remar, R. L. Musselman, E. I. Solomon, Inorg. Chem. 1995, 34, 688.
11. 2(μ-O) complexes: C. A. Brown, G. J. Remar, R. L. Musselman, E. I. Solomon, Inorg. Chem. 1995, 34, 688.
12. 2(μ-O) complexes: C. A. Brown, G. J. Remar, R. L. Musselman, E. I. Solomon, Inorg. Chem. 1995, 34, 688.
13. 2(μ-O) complexes: C. A. Brown, G. J. Remar, R. L. Musselman, E. I. Solomon, Inorg. Chem. 1995, 34, 688.
14. 2(μ-O) complexes: C. A. Brown, G. J. Remar, R. L. Musselman, E. I. Solomon, Inorg. Chem. 1995, 34, 688.
15. 2(μ-O) complexes: C. A. Brown, G. J. Remar, R. L. Musselman, E. I. Solomon, Inorg. Chem. 1995, 34, 688.
16. a) V. J. DeRose, K. E. Liu, D. M. Kurtz, Jr., B. M. Hoffman, S. J. Lippard, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6440;
17. b) H. Thomann, M. Bernardo, J. M. McCormick, S. Pulver, K. K. Anderson, J. D. Lipscomb, E. I. Solomon, ibid. 1993, 115, 8881.
18. III complexes: a) A. S. Borovik, V. Papaefthyrmou, L. F. Taylor, O. P. Anderson, L. Que, Jr., J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 6183; b) M. S. Mashuta, R. J. Webb, J. K. McCusker, E. A. Schmitt, K. J. Oberhausen, J. F. Richardson, R. M. Buchanan, D. N. Hendrickson, ibid. 1992, 114, 3815; c ) K. Schepers, B. Bremer, B. Krebs, G. Henkel, E. Althaus, B. Mosel, W. Müller-Warmuth, Angew. Chem. 1990, 102, 582; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1990, 29, 531; d) E. Bernard, W. Moneta, J. Langier, S. Chardon-Noblat, A. Deronzier, J.-P. Tuchagues, J.-M. Latour, ibid. 1994, 106, 914; ibid. 1994, 33, 887.
19. III complexes: a) A. S. Borovik, V. Papaefthyrmou, L. F. Taylor, O. P. Anderson, L. Que, Jr., J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 6183; b) M. S. Mashuta, R. J. Webb, J. K. McCusker, E. A. Schmitt, K. J. Oberhausen, J. F. Richardson, R. M. Buchanan, D. N. Hendrickson, ibid. 1992, 114, 3815; c ) K. Schepers, B. Bremer, B. Krebs, G. Henkel, E. Althaus, B. Mosel, W. Müller-Warmuth, Angew. Chem. 1990, 102, 582; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1990, 29, 531; d) E. Bernard, W. Moneta, J. Langier, S. Chardon-Noblat, A. Deronzier, J.-P. Tuchagues, J.-M. Latour, ibid. 1994, 106, 914; ibid. 1994, 33, 887.
20. III complexes: a) A. S. Borovik, V. Papaefthyrmou, L. F. Taylor, O. P. Anderson, L. Que, Jr., J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 6183; b) M. S. Mashuta, R. J. Webb, J. K. McCusker, E. A. Schmitt, K. J. Oberhausen, J. F. Richardson, R. M. Buchanan, D. N. Hendrickson, ibid. 1992, 114, 3815; c ) K. Schepers, B. Bremer, B. Krebs, G. Henkel, E. Althaus, B. Mosel, W. Müller-Warmuth, Angew. Chem. 1990, 102, 582; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1990, 29, 531; d) E. Bernard, W. Moneta, J. Langier, S. Chardon-Noblat, A. Deronzier, J.-P. Tuchagues, J.-M. Latour, ibid. 1994, 106, 914; ibid. 1994, 33, 887.
21. III complexes: a) A. S. Borovik, V. Papaefthyrmou, L. F. Taylor, O. P. Anderson, L. Que, Jr., J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 6183; b) M. S. Mashuta, R. J. Webb, J. K. McCusker, E. A. Schmitt, K. J. Oberhausen, J. F. Richardson, R. M. Buchanan, D. N. Hendrickson, ibid. 1992, 114, 3815; c ) K. Schepers, B. Bremer, B. Krebs, G. Henkel, E. Althaus, B. Mosel, W. Müller-Warmuth, Angew. Chem. 1990, 102, 582; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1990, 29, 531; d) E. Bernard, W. Moneta, J. Langier, S. Chardon-Noblat, A. Deronzier, J.-P. Tuchagues, J.-M. Latour, ibid. 1994, 106, 914; ibid. 1994, 33, 887.
22. III complexes: a) A. S. Borovik, V. Papaefthyrmou, L. F. Taylor, O. P. Anderson, L. Que, Jr., J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 6183; b) M. S. Mashuta, R. J. Webb, J. K. McCusker, E. A. Schmitt, K. J. Oberhausen, J. F. Richardson, R. M. Buchanan, D. N. Hendrickson, ibid. 1992, 114, 3815; c ) K. Schepers, B. Bremer, B. Krebs, G. Henkel, E. Althaus, B. Mosel, W. Müller-Warmuth, Angew. Chem. 1990, 102, 582; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1990, 29, 531; d) E. Bernard, W. Moneta, J. Langier, S. Chardon-Noblat, A. Deronzier, J.-P. Tuchagues, J.-M. Latour, ibid. 1994, 106, 914; ibid. 1994, 33, 887.
23. III complexes: a) A. S. Borovik, V. Papaefthyrmou, L. F. Taylor, O. P. Anderson, L. Que, Jr., J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 6183; b) M. S. Mashuta, R. J. Webb, J. K. McCusker, E. A. Schmitt, K. J. Oberhausen, J. F. Richardson, R. M. Buchanan, D. N. Hendrickson, ibid. 1992, 114, 3815; c ) K. Schepers, B. Bremer, B. Krebs, G. Henkel, E. Althaus, B. Mosel, W. Müller-Warmuth, Angew. Chem. 1990, 102, 582; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1990, 29, 531; d) E. Bernard, W. Moneta, J. Langier, S. Chardon-Noblat, A. Deronzier, J.-P. Tuchagues, J.-M. Latour, ibid. 1994, 106, 914; ibid. 1994, 33, 887.
24. J. A. R. Hartman, R. L. Rardin, P. Chaudhuri, K. Pohl, K. Wieghardt, B. Nuber, J. Weiss, G. C. Papaefthymiou, R. B. Frankel, S. J. Lippard, J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 7387.
25. -3. Further details of the crystal structure investigation may be obtained from the Fachinformationszentrum Karlsruhe, D-76344 Eggenstein-Leopoldshafen (Germany) on quoting the depository number CSD-59135.
26. P. Chaudhuri, K. Wieghardt, B. Nuber, J. Weiss, Angew. Chem. 1985, 97, 774; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1985, 24, 778.
27. P. Chaudhuri, K. Wieghardt, B. Nuber, J. Weiss, Angew. Chem. 1985, 97, 774; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1985, 24, 778.
28. J. Sanders-Loehr, T. M. Loehr, A. G. Mauk, H. B. Gray, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 6992.
29. -1.
30. a) M. J. Maroney, D. M. Kurtz, Jr., J. M. Noak, L. L. Pearce, L. Que, Jr., J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 6871;
31. b) L. L. Pearce, D. M. Kurtz, Jr., Y-M. Xia, P. G. Debrunner, ibid. 1987, 109, 7286.
32. 4]: K. S. Hagen, R. J. Lachicotte, ibid. 1992, 114, 8741.
33. 4]: K. S. Hagen, R. J. Lachicotte, ibid. 1992, 114, 8741.
34. 4]: K. S. Hagen, R. J. Lachicotte, ibid. 1992, 114, 8741.
35. We would like to thank Dr. V. Schünemann and Prof. Dr. A. X. Trautwein (Medizinische Universität Lübeck) for the Mossbauer and ESR spectra.