Antiferromagnetic behavior based on quasi-orthogonal MOs: Synthesis and characterization of a Cu3 oxidase model

Inorganic Chemistry

Volumn 47, Issue 2, 2008, Pages 572-577

  Le Guennic, Boris ^a   Petit, Sarah ^b   Chastanet, Guillaume ^b   Pilet, Guillaume ^b   Luneau, Dominique ^b   Amor, Nadia Ben ^c   Robert, Vincent ^a  

^a UNIVERSITÉ DE LYON   (France)

^b UNIVERSITÉ CLAUDE BERNARD LYON 1   (France)

^c European Theoretical Spectroscopy Facility   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 38949146362     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic701758x     Document Type: Article

References (82)

1. (a) See the thematic (Biomimetic Inorganic Chemistry) issue of Chem. Rev. 2004, 104 (2), 347-1200.
2. (b) Holm, R. H.; Kennepohl, P.; Solomon, E. I. Chem. Rev. 1996, 96, 2239-2314.
3. (c) Beinert, H.; Holm, R. H.; Münck, E.; Science 1997, 277, 653-659.
4. (d) Yoon, J.; Mirica, L. M.; Stack, T. D. P.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12586-12595.
5. (e) Chalupsky, J.; Neese, F.; Solomon, E. I.; Ryde, U.; Rulisek, L. Inorg. Chem. 2006, 45, 11051-11059.
6. (a) Solomon, E. I.; Chen, P.; Metz, M.; Lee, S.-K.; Palmer, A. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 4570-4590.
7. (b) Solomon, E. I.; Sundaram, U. M.; Machonkin, T. E. Chem. Rev. 1996, 96, 2563-2606.
8. (c) Solomon, E. I.; Baldwin, M. J.; Lowery, M. D. Chem. Rev. 1992, 92, 521-542.
9. Karlin, K. D.; Tyeklár, Z. Bioinorganic Chemistry of Copper, Chapman and Hall: New York, 1993.
10. (a) Lee, S.-K.; George, S. D.; Antholine, W. E.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6180-6193.
11. (b) Palmer, A. E.; Quintanar, L.; Severance, S.; Wang, T.-P.; Kosman, D. J.; Solomon, E. I. Biochemistry 2002, 41, 6438-6448.
12. (a) van Albada, G. A.; Mutikainen, I.; Turpeinen, U.; Reedijk, J. Eur. J. Inorg. Chem. 1998, 547-549.
13. (b) Aghmiz, M.; Aghmiz, A.; Díaz, Y.; Masdeu-Bulto, A.; Claver, C.; Castillon, S. J. Org. Chem. 2004, 69, 7502-7510.
14. (c) Gutierrez, L.; Alzuet, G.; Real, J. A.; Cano, J.; Borras, J.; Castineiras, A. Inorg. Chem. 2000, 39, 3608-3614.
15. (d) Song, Y.; Gamez, P.; Roubeau, O.; Mutikainen, I.; Turpeinen, U.; Reedijk, J. Inorg. Chim. Acta 2005, 358, 109-115.
16. (e) Roth, A.; Becher, J.; Herrmann, C.; Gorls, H.; Vaughan, G.; Reiher, M.; Klemm, D.; Plass, W. Inorg. Chem. 2006, 45, 10066-10076.
17. (f) Akagi, F.; Michihiro, Y.; Nakao, Y.; Matsumoto, K.; Sato, T.; Mori, W. Inorg. Chim. Acta 2004, 357, 684-688.
18. (a) Angaridis, P. A.; Baran, P.; Boca, R. R.; Cervantes-Lee, F.; Haase, W.; Mezei, G.; Raptis, R. G.; Werner, R. Inorg. Chem. 2002, 41, 2219-2228.
19. (b) Liu, X.; de Miranda, M. P.; McInnes, E. J. L.; Kilner, C. A.; Halcrow, M. A. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2004, 59-64.
20. (c) Hulsbergen, F. B.; ten Hoedt, R. W. M.; Verschoor, J.; Reedijk, J.; Spek, A. L. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1983, 539-545.
21. (d) Angaroni, M.; Ardizzoia, G. A.; Beringhelli, T.; La Monica, G.; Gatteschi, D.; Masciocchi, N.; Moret, M. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1990, 3305-3309.
22. (a) Ferrer, S.; Lloret, F.; Bertomeu, I.; Alzuet, G.; Borrás, J.; García-Granada, S.; Liu-González, M.; Haasnoot, J. G. Inorg. Chem. 2002, 41, 5821-5830.
23. (b) Ferrer, S.; Haasnoot, J. G.; Reedijk, J.; Müller, E.; Cingi, M. B.; Lanfranchi, M.; Lanfredi, A. M.; Ribas, J. Inorg. Chem. 2000, 39, 1859-1867.
24. (a) Beckett, R.; Hoskins, B. F. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1972, 291-295.
25. (b) Ross, P. F.; Murmann R. K.; Schlemper, E. O. Acta Crystallogr., Sect. B 1974, 30, 1120-1123.
26. (c) Baral, S.; Chakravorty, A. Inorg. Chim. Acta 1980, 39, 1-8.
27. (d) Butcher, R. J.; O'Connor C. J.; Sinn, E. Inorg. Chem. 1981, 20, 537-545.
28. (e) Agnus, Y.; Louis, R.; Metz, B.; Boudon, C.; Gisselbrecht, J. P.; Gross, M. Inorg. Chem. 1991, 30, 3155-3161.
29. (a) Costes, J. P.; Dahan, F.; Laurent, J. P. Inorg. Chem. 1986, 25, 413-416.
30. (b) Kwiatowski, M.; Kwiatowski, E.; Olechnowicz, A.; Ho, D. M.; Deutsch, E. Inorg. Chim. Acta 1988, 150, 65-73.
31. (c) Bian, H.-D.; Xu, J.-Y.; Gu, W.; Yan, S.-P.; Cheng, P.; Liao, D.-Z.; Jiang, Z.-H. Polyhedron 2003, 22, 2927-2932.
32. (d) Ray, M. S.; Chattopadhyay, S.; Drew, M. G. B.; Figuerola, A.; Ribas, J.; Diaz, C.; Ghosh, A. Eur. J. Inorg. Chem. 2005, 4562-4571.
33. (e) Sarkar, B.; Ray, M. S.; Drew, M. G. B.; Figuerola, A.; Diaz, C.; Ghosh, A. Polyhedron 2006, 25, 3084-3094.
34. Yoon, J.; Solomon, E. I. Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 379-400.
35. (b) Greedan, J. E. J. Mater. Chem. 2001, 11, 37-53.
36. Toulouse, G. Commun. Phys. 1977, 2, 115-119.
37. Nakatsuji, S.; Nambu, Y.; Tonomura, H.; Sakai, O.; Jonas, S.; Broholm, C.; Tsunetsugu, H.; Qiu, Y.; Maeno, Y. Science 2005, 309, 1697-1700.
38. (a) Kahn, O. Molecular Magnetism; VCH: New York, 1993.
39. (b) Kahn, O. Chem. Phys. Lett. 1997, 265, 109-114.
40. Carretta, S.; Santini, P.; Amoretti, G.; Troiani, F.; Affronte, M. Phys. Rev. B 2007, 76, 024408.
41. Rulisek, L.; Solomon, E. I.; Ryde, U. Inorg. Chem. 2005, 44, 5612-5628.
42. (a) Noodleman, L.; Norman, J. G., Jr. J. Chem. Phys. 1979, 70, 4903-4906.
43. (b) Noodleman, L. J. Chem. Phys. 1981, 74, 5737-5743.
44. (c) Noodleman, L.; Case, D. A. Adv. Inorg. Chem. 1992, 38, 423.
45. (d) Noodleman, L.; Peng, C. Y.; Case, D. A.; Mouesca, J.-M. Coord. Chem. Rev. 1995, 144, 199-244.
46. See, for instance (and references therein): (a) Adamo, C.; Barone, V.; Bencini, A.; Totti, F.; Ciofini, I. Inorg. Chem. 1999, 38, 1996-2004,
47. (b) Blanchet-Boiteux, C.; Mouesca, J. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2091-2097.
48. (c) Principles and Applications of Density Functional Theory in Inorganic Chemistry II; Ruiz, E., Kaltsoyannis, N., McGrady, J. E., Eds.; Springer-Verlag: New York, 2004; Vol. 113, pp 71-102.
49. (d) Rodríguez-Fortea, A.; Ruiz, E.; Alvarez, S.; Alemany, P. Dalton Trans. 2005, 2624-2629.
50. (e) Moreira, I. P. R.; Costa, R.; Filatov, M.; Illas, F. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 764-774.
51. (a) Yamanaka, S.; Takeda, R.; Kawakami, T.; Nakano, S.; Yamaki, D.; Yamada, S.; Nakata, K.; Sakuma, T.; Takada, T.; Yamaguchi, K. Int. J. Quantum Chem. 2003, 95, 512-520.
52. (b) Rodriguez-Fortea, A.; Ruiz, E.; Alemany, P.; Alvarez, S. Monatsh. Chem. 2003, 134, 307-316.
53. (c) Wei, H.-Y.; Hu, Z.-C.; Chen, Z.-D. J. Mol. Struct. THEOCHEM 2005, 713, 145-151.
54. (d) Brown, E. C.; York, J. T.; Antholine, W. E.; Ruiz, E.; Alvarez, S.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13752-13753.
55. (e) Yoon, J.; Mirica, L. M.; Stack, T. D. P.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12586-12595.
56. Chalupsky, J.; Neese, F.; Solomon, E. I.; Ryde, U.; Rulisek, L. Inorg. Chem. 2006, 45, 11051-11059.
57. Messaoudi, S.; Robert, V.; Guihéry, N.; Maynau, D. Inorg. Chem. 2006, 45, 3212-3216.
58. Andersson, K.; Malmqvist, P.-A.; Roos, B. O. J. Chem. Phys. 1992, 96, 1218-1226.
59. (a) Neese, F. J. Chem. Phys. 2003, 119, 9428-9443.
60. (b) Miralles, J.; Castell, O.; Caballol, R.; Malrieu, J. P. Chem. Phys. 1993, 172, 33-43.
61. NONIUS, Kappa CCD Program Package: COLLECT, DENZO, SCALEPACK, SORTAV; Nonius B.V.: Delft, The Netherlands, 1999.
62. Cascarano, G.; Altomare, A.; Giacovazzo, C.; Guagliardi, A.; Moliterni, A. G. G.; Siliqi, D.; Burla, M. C.; Polidori, G.; Camalli, M. Acta Crystallogr., Sect. A 1996, 52, C-79.
63. Watkin, D. J.; Prout, C. K.; Carruthers, J. R.; Betteridge, P. W. CRYSTALS Issue 11; Chemical Crystallography Laboratory, Oxford, U.K., 1999.
64. Ben Amor, N.; Maynau, D. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 211-220.
65. Malrieu, J. P. J. Chem. Phys. 1967, 47, 4555-4558.
66. Anderson, K.; Falscher, M. P.; Karlström, G.; Lindh, R.; Malqvist, P. A.; Olsen, J.; Roos, B.; Sadlej, A. J.; Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M.; Kello, V.; Noga, J.; Urban, M.; Widmark, P. O. MOLCAS, Version 5.4; University of Lund: Lund, Sweden, 1998.
67. Barandiaran, Z.; Seijo, L. Can. J. Chem. 1992, 70, 409-415.
68. Pierloot, K.; Dumez, B.; Widmark, P.-O.; Roos, B.-O. Theor. Chim. Acta 1995, 90, 87-114.
69. Pierloot, K.; Vancoillie, S. J. Chem. Phys. 2006, 125, 124303.
70. Holm, R. H.; Everett, G. W., Jr.; Chakravarty, A. Prog. Inorg. Chem. 1967, 7, 83.
71. (a) Aronica, C.; Pilet, G.; Chastanet, G.; Wernsdorfer, W.; Jacquot, J.-F.; Luneau, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4659-4662.
72. (b) Aronica, C.; Chastanet, G.; Pilet, G.; Le Guennic, B.; Robert, V.; Wernsdorfer, W.; Luneau, D. Inorg. Chem. 2007, 46, 6108-6119.
73. (c) Aronica, C.; Jeanneau, E.; El Moll, H.; Luneau, D.; Gillon, B.; Goujon, A.; Cousson, A.; Carvajal, M. A.; Robert, V. Chem. Eur. J. 2007, 13, 3666-3674.
74. Addison, A. W.; Rao, T.; Rao, T. N.; Reedijk, J.; Van Rijn, J.; Verschoor, G. C. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1984, 1349-1356.
75. (a) Ghosh, A. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 11, 712-724.
76. (b) Bill, E.; Bothe, E.; Chauduri, P.; Chlopek, K.; Herebian, D.; Kokatam, S.; Ray, K.; Weyhermüller, T.; Neese, F.; Wieghardt, K. Chem. Eur. J. 2004, 1, 204-224.
77. Calzado, C. J.; Cabrero, J.; Malrieu, J. P.; Caballol, R. J. Chem. Phys. 2002, 116, 2728.
78. Cabrero, J.; de Graaf, C.; Bordas, E.; Caballol, R.; Malrieu, J.-P. Chem. Eur. J. 2003, 9, 2307-2315.
79. The third Cu(II) ion is included via a total pseudopotential.
80. 2〉 = 0.79|123〉 - 0.47|123〉 - 0.32|123〉.
81. Bories, B.; Maynau, D.; Bonnet, M.-L. J. Comput. Chem. 2007, 28, 632-643.
82. Calzado, C. J.; Malrieu, J.-P.; Cabrero, J.; Caballol, R. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 11636-11643.