Carbon dioxide reduction by pincer rhodium η2-dihydrogen complexes: Hydrogen-binding modes and mechanistic studies by density functional theory calculations

Organometallics

Volumn 26, Issue 3, 2007, Pages 508-513

  Huang, Kuo Wei ^a   Han, Joseph H ^b   Musgrave, Charles B ^b   Fujita, Etsuko ^a  

^a BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b Stanford University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DENSITY FUNCTIONAL THEORY CALCULATIONS; DIHYDROGEN ROTAMERS; HYDROGEN-BINDING MODES; PINCER RHODIUM;

CARBON DIOXIDE; HYDROGEN BONDS; HYDROGENATION; ISOMERS; MOLECULAR STRUCTURE; REDOX REACTIONS;

RHODIUM;

EID: 33847231909     PISSN: 02767333     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/om060797o     Document Type: Article

References (64)

1. Leitner, W. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2207-2221.
2. Jessop, P. G.; Ikariya, T.; Noyori, R. Chem. Rev. 1995, 95, 259-272.
3. Jessop, P. G.; Joo, F.; Tai, C. C. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 425-2442.
4. 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.; 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.
5. Tsai, J. C.; Nicholas, K. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 5117-5124.
6. Leitner, W.; Dinjus, E.; Gassner, F. J. Organomet. Chem. 1994, 475, 257-266.
7. Gassner, F.; Dinjus, E.; Gorls, H.; Leitner, W. Organometallics 1996, 15, 2078-2082.
8. Yin, C. Q.; Xu, Z. T.; Yang, S. Y.; Ng, S. M.; Wong, K. Y.; Lin, Z. Y.; Lau, C. P. Organometallics 2001, 20, 1216-1222.
9. Munshi, P.; Main, A. D.; Linehan, J. C.; Tai, C. C.; Jessop, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7963-7971.
10. Tai, C. C.; Pitts, J.; Linehan, J. C.; Main, A. D.; Munshi, P.; Jessop, P. G. Inorg. Chem. 2002, 41, 1606-1614.
11. Katho, A.; Opre, Z.; Laurenczy, G.; Joo, F. J. Mol. Catal. A: Chem. 2003, 204, 143-148.
12. Tai, C. C.; Chang, T.; Roller, B.; Jessop, P. G. Inorg. Chem. 2003, 42, 7340-7341.
13. Hayashi, H.; Ogo, S.; Fukuzumi, S. Chem. Commun. 2004, 2714-2715.
14. Ng, S. M.; Yin, C. Q.; Yeung, C. H.; Chan, T. C.; Lau, C. P. Eur. J. Inorg. Chem. 2004, 1788-1793.
15. Fornika, R.; Gorls, H.; Seemann, B.; Leitner, W. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995, 1929-1929.
16. Fornika, R.; Dinjus, E.; Gorls, H.; Leitner, W. J. Organomet. Chem. 1996, 511, 145-155.
17. Graf, E.; Leitner, W. Chem. Ber. 1996, 129, 91-96.
18. Hutschka, F.; Dedieu, A.; Leitner, W. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1742-1745.
19. Hutschka, F.; Dedieu, A.; Eichberger, M.; Fornika, R.; Leitner, W. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4432-4443.
20. Sakaki, S.; Musashi, Y. Int. J. Quantum Chem. 1996, 57, 481-491.
21. Musashi, Y.; Sakaki, S. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1998, 577-583.
22. Musashi, Y.; Sakaki, S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3867-3877.
23. Musashi, Y.; Sakaki, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7588-7603.
24. Ohnishi, Y. Y.; Matsunaga, T.; Nakao, Y.; Sato, H.; Sakaki, S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4021-4032.
25. Ohnishi, Y. Y.; Nakao, Y.; Sato, H.; Sakaki, S. Organometallics 2006, 25, 3352-3363.
26. Kaska, W. C.; Nemeh, S.; Shirazi, A.; Potuznik, S. Organometallics 1988, 7, 13-15.
27. Moulton, C. J.; Shaw, B. L. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1976, 1020-1024.
28. Nemeh, S.; Jensen, C.; Binamirasoriaga, E.; Kaska, W. C. Organometallics 1983, 2, 1442-1447.
29. Vigalok, A.; BenDavid, Y.; Milstein, D. Organometallics 1996, 15, 1839-1844.
30. Kang, J. K.; Musgrave, C. B. J. Chem. Phys. 2001, 115, 11040-11051.
31. Kubas, G. J.; Ryan, R. R.; Swanson, B. I.; Vergamini, P. J.; Wasserman, H. J. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 451-452.
32. Morris, R. H.; Sawyer, J. F.; Shiralian, M.; Zubkowski, J. D. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 5581-5582.
33. Kubas, G. J. Acc. Chem. Res. 1988, 21, 120-128.
34. Crabtree, R. H. Acc. Chem. Res. 1990, 23, 95-101.
35. Crocker, C.; Errington, R. J.; McDonald, W. S.; Odell, K. J.; Shaw, B. L.; Goodfellow, R. J. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1979, 498-499.
36. Hay, P. J. Chem. Phys. Lett. 1984, 103, 466-469.
37. Consistent with the reported value: Xu, W.-W.; Rosini, G. P.; Gupta, M.; Jensen, C. M.; Kaska, W. C.; Krogh-Jespersen, K.; Goldman, A. S. Chem. Commun. 1997, 2273-2274.
38. Maltby, P. A.; Schlaf, M.; Steinbeck, M.; Lough, A. J.; Morris, R. H.; Klooster, W. T.; Koetzle, T. F.; Srivastava, R. C. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5396-5407.
39. Luther, T. A.; Heinekey, D. M. Inorg. Chem. 1998, 37, 127-132.
40. Sundermann, A.; Uzan, O.; Milstein, D.; Martin, J. M. L. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7095-7104.
41. van der Boom, M. E.; Iron, M. A.; Atasoylu, O.; Shimon, L. J. W.; Rozenberg, H.; Ben-David, Y.; Konstantinovski, L.; Martin, J. M. L.; Milstein, D. Inorg. Chim. Acta 2004, 357, 1854-1864.
42. Niu, S. Q.; Hall, M. B. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3992-3999.
43. Li, S. H.; Hall, M. B. Organometallics 2001, 20, 2153-2160.
44. Kim, Y.; Rende, D. E.; Gallucci, J. C.; Wojcicki, A. J. Organomet. Chem. 2003, 682, 85-101.
45. Ohno, K.; Tsuji, J. J. Am. Soc. Chem. 1968, 90, 99-107.
46. Walborsky, H. M.; Allen, L. E. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 5465-5468.
47. Zahalka, H. A.; Alper, H. Tetrahedron Lett. 1987, 28, 2215-2216.
48. Oconnor, J. M.; Ma, J. J. Org. Chem. 1992, 57, 5075-5077.
49. Beck, C. M.; Rathmill, S. E.; Park, Y. J.; Chen, J. Y.; Crabtree, R. H.; Liable-Sands, L. M.; Rheingold, A. L. Organometallics 1999, 18, 5311-5317.
50. Zhao, J.; Goldman, A. S.; Hartwig, J. F. Science 2005, 307, 1080-1082.
51. 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.; Rega, N.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; 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 03, Revision C.02; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, 2004.
52. Slater, J. C. Quantum Theory of Molecular and Solids: The Self-Consistent Field for Molecular and Solids; McGraw-Hill: New York, 1974; Vol. 4.
53. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200-1211.
54. Lee, C. T.; Yang, W. T.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789.
55. Senosiain, J. P.; Han, J. H.; Musgrave, C. B.; Golden, D. M. Faraday Discuss. 2001, 119, 173-189.
56. Kang, J. K.; Musgrave, C. B. J. Chem. Phys. 2002, 116, 9907-9913.
57. Song, S. H.; Golden, D. M.; Hanson, R. K.; Bowman, C. T.; Senosiain, J. P.; Musgrave, C. B.; Friedrichs, G. Int. J. Chem. Kinet. 2003, 35, 304-309.
58. Pomerantz, A. E.; Han, J. H.; Musgrave, C. B. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 4030-4035.
59. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299-310.
60. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270-283.
61. Wadt, W. R.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284-298.
62. Ditchfie, R.; Hehre, W. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1971, 54, 724-728.
63. Hehre, W. J.; Ditchfie, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257-2261.
64. Harihara, P. C.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213-222.