Water oxidation by a ruthenium complex with noninnocent quinone ligands: Possible formation of an O-O bond at a low oxidation state of the metal

Inorganic Chemistry

Volumn 47, Issue 6, 2008, Pages 1787-1802

  Muckerman, James T ^a   Polyansky, Dmitry E ^a   Wada, Tohru ^b   Tanaka, Koji ^b   Fujita, Etsuko ^a  

^a BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b INSTITUTE FOR MOLECULAR SCIENCE   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 42149173855     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic701892v     Document Type: Article

References (91)

1. McEvoy, J. P.; Brudvig, G. W. Chem. Rev. 2006, 106, 4455-4483.
2. Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37.
3. Kudo, A.; Kato, H.; Tsuji, I. Chem. Lett. 2004, 33, 1534-1539.
4. Wrighton, M. S.; Wolczanski, P. T.; Ellis, A. B. J. Solid State Chem. 1977, 22, 17-29.
5. Wrighton, M. S.; Ellis, A. B.; Wolczanski, P. T.; Morse, D. L.; Abrahamson, H. B.; Ginley, D. S. J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 2774-2779.
6. Linsebigler, A. L.; Lu, G. Q.; Yates, J. T. Chem. Rev. 1995, 95, 735-758.
7. Mills, A.; Le Hunte, S. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 1997, 108, 1-35.
8. Maeda, K.; Takata, T.; Hara, M.; Saito, N.; Inoue, Y.; Kobayashi, H.; Domen, K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8286-8287.
9. Maeda, K.; Teramura, K.; Lu, D. L.; Takata, T.; Saito, N.; Inoue, Y.; Domen, K. Nature 2006, 440, 295-295.
10. Sun, X.; Maeda, K.; Le Faucheur, M.; Teramura, K.; Domen, K. Appl. Catal. A 2007, 327, 114-121.
11. Khaselev, O.; Turner, J. A. Science 1998, 280, 425-427.
12. Morris, N. D.; Suzuki, M.; Mallouk, T. E. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 9115-9119.
13. Ruttinger, W.; Dismukes, G. C. Chem. Rev. 1997, 97, 1-24.
14. Meyer, T. J.; Huynh, M. H. V. Inorg. Chem. 2003, 42, 8140-8160.
15. Wada, T.; Tsuge, K.; Tanaka, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 1479-1482.
16. Wada, T.; Tsuge, K.; Tanaka, K. Inorg. Chem. 2001, 40, 329-337.
17. Pecoraro, V. L.; Baldwin, M. J.; Gelasco, A. Chem. Rev. 1994, 94, 807-826.
18. Chronister, C. W.; Binstead, R. A.; Ni, J. F.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1997, 36, 3814-3815.
19. Lebeau, E. L.; Adeyemi, S. A.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1998, 37, 6476-6484.
20. Binstead, R. A.; Chronister, C. W.; Ni, J. F.; Hartshorn, C. M.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8464-8473.
21. Yamada, H.; Hurst, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5303-5311.
22. Yamada, H.; Koike, T.; Hurst, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12775-12780.
23. Yamada, H.; Siems, W. F.; Koike, T.; Hurst, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9786-9795.
24. Limburg, J.; Vrettos, J. S.; Liable-Sands, L. M.; Rheingold, A. L.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Science 1999, 283, 1524-1527.
25. Limburg, J.; Brudvig, G. W.; Crabtree, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 2761-2762.
26. Manchanda, R.; Brudvig, G. W.; Crabtree, R. H. Coord. Chem. Rev. 1995, 144, 1038.
27. Chen, H. Y.; Faller, J. W.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7345-7349.
28. Limburg, J.; Vrettos, J. S.; Chen, H. Y.; de Paula, J. C.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 423-430.
29. Limburg, J.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Inorg. Chim. Acta 2000, 301-306.
30. Tagore, R.; Chen, H. Y.; Zhang, H.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Inorg. Chim. Acta 2007, 360, 2983-2989.
31. Tagore, R.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Inorg. Chem. 2007, 46, 2193-2203.
32. Chen, H. Y.; Tagore, R.; Olack, G.; Vrettos, J. S.; Weng, T. C.; Penner-Hahn, J.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Inorg. Chem. 2007, 46, 34-43.
33. Tagore, R.; Chen, H. Y.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9457-9465.
34. Yagi, M.; Wolf, K. V.; Baesjou, P. J.; Bernasek, S. L.; Dismukes, G. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 2925-2928.
35. Ruettinger, W.; Yagi, M.; Wolf, K.; Bernasek, S.; Dismukes, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10353-10357.
36. Wu, J. Z.; De Angelis, F.; Carrell, T. G.; Yap, G. P. A.; Sheats, J. C. R.; Dismukes, G. C. Inorg. Chem. 2006, 45, 189-195.
37. Yagi, M.; Takahashi, Y.; Ogino, I.; Kaneko, M. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1997, 93, 3125-3127.
38. Nagoshi, K.; Yamashita, S.; Yagi, M.; Kaneko, M. J. Mol. Cat., A: Chem. 1999, 144, 71-76.
39. Yagi, M.; Osawa, Y.; Sukegawa, N.; Kaneko, M. Langmuir 1999, 15, 7406-7408.
40. Yagi, M.; Narita, K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8084-8085.
41. Narita, K.; Kuwabara, T.; Sone, K.; Shimizu, K. I.; Yagi, M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23107-23114.
42. Shimazaki, Y.; Nagano, T.; Takesue, H.; Ye, B. H.; Tani, F.; Naruta, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 98-100.
43. Sens, C.; Romero, I.; Rodriguez, M.; Llobet, A.; Parella, T.; Benet-Buchholz, J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7798-7799.
44. Collin, J. P.; Sauvage, J. P. Inorg. Chem. 1986, 25, 135-141.
45. Zong, R. F.; Wang, D.; Hammitt, R.; Thummel, R. P. J. Org. Chem. 2006, 71, 167-175.
46. Zong, R.; Thummel, R. P. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12802-12803.
47. Yagi, M.; Kaneko, M. Chem. Rev. 2001, 102, 21-35.
48. Hurst, J. K. Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 313-328.
49. Gersten, S. W.; Samuels, G. J.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 4029-4030.
50. Gilbert, J. A.; Eggleston, D. S.; Murphy, W. R.; Geselowitz, D. A.; Gersten, S. W.; Hodgson, D. J.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3855-3864.
51. Geselowitz, D.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1990, 29, 3894-3896.
52. Schoonover, J. R.; Ni, J. F.; Roecker, L.; Whiter, P. S.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1996, 35, 5885-5892.
53. Yang, X. F.; Baik, M. H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13222-13223.
54. Yang, X.; Baik, M. H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7476-7485.
55. Batista, E. R.; Martin, R. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7224-7225.
56. 2 at room temperature. The correct values are ∼10% smaller than the values reported.
57. Tommos, C.; Babcock, G. T. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 18-25.
58. Kobayashi, K.; Ohtsu, H.; Wada, T.; Kato, T.; Tanaka, K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6729-6739.
59. Remenyi, C.; Kaupp, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11399-11413.
60. Frisch, M. J.; et al. Gaussian 03, revision B.04; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
61. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270-283.
62. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299-310.
63. Wadt, W. R.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284-298.
64. Dunning, T. H. J.; Hay, P. J. Modern Theoretical Chemistry; Plenum: New York, 1976.
65. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100.
66. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789.
67. Miehlich, B.; Savin, A.; Stoll, H.; Preuss, H. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 200-206.
68. Hegarty, D.; Robb, M. A. Mol. Phys. 1979, 38, 1795.
69. Eade, R. H. E.; Robb, M. A. Chem. Phys. Lett. 1981, 83, 362.
70. Schlegel, H. B.; Robb, M. A. Chem. Phys. Lett. 1982, 93, 43.
71. Bernardi, F.; Bottini, A.; McDougall, J. J. W.; Robb, M. A.; Schlegel, H. B. Faraday Symp. Chem. Soc. 1984, 19, 137.
72. Yamamoto, N.; Vreven, T.; Robb, M. A.; Frisch, M. J.; Schlegel, H. B. Chem. Phys. Lett. 1996, 250, 373.
73. Frisch, M. J.; Ragazos, I. N.; Robb, M. A.; Schlegel, H. B. Chem. Phys. Lett. 1992, 189, 52.
74. Haga, M.; Isobe, K.; Boone, S. R.; Pierpont, C. G. Inorg. Chem. 1990, 29, 3795-3799.
75. Pierpont, C. G.; Buchanan, R. M. Coord. Chem. Rev. 1981, 38, 45-87.
76. Pierpont, C. G.; Lange, C. W. In Progress Inorganic Chemistry; Karlin, K., Ed.; Wiley: New York, 1993; Vol. 41.
77. Auburn, P. R.; Dodsworth, E. S.; Haga, M.; Liu, W.; Nevin, W. A.; Lever, A. B. P. Inorg. Chem. 1991, 30, 3502-3512.
78. Lever, A. B. P.; Auburn, P. R.; Dodsworth, E. S.; Haga, M.; Wei, L.; Melnik, M.; Nevin, W. A. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 8076-8084.
79. Haga, M.; Dodsworth, E. S.; Lever, A. B. P.; Boone, S. R.; Pierpont, C. G. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 7413-7414.
80. Haga, M.; Dodsworth, E. S.; Lever, A. B. P. Inorg. Chem. 1986, 25, 447-453.
81. Bhattacharya, S.; Boone, S. R.; Fox, G. A.; Pierpont, C. G. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1088-1096.
82. Bhattacharya, S.; Pierpont, C. G. Inorg. Chem. 1992, 31, 35-39.
83. Masui, H.; Lever, A. B. P.; Auburn, P. A. Inorg. Chem. 1991, 30, 2402-2410.
84. Takeuchi, K. J.; Thompson, M. S.; Pipes, D. W.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1984, 23, 1845-1851.
85. Shepherd, R. E.; Proctor, A.; Henderson, W. W.; Myser, T. K. Inorg. Chem. 1987, 26, 2440.
86. Wada, T.; Yamanaka, M.; Fujihara, T.; Miyazato, Y.; Tanaka, K. Inorg. Chem. 2006, 45, 8887-8894.
87. Tsai, M.-K.; Muckerman, J. T.; Fujita, E., to be published.
88. Wada, T.; Tanaka, K. Eur. J. Inorg. Chem. 2005, 3832-3839.
89. Wada, T.; Yamanaka, M.; Fujihara, T.; Miyazato, Y.; Tanaka, K. Inorg. Chem. 2006, 45, 8887-8894.
90. Wada, T.; Tsai, M.-K.; Muckerman, J. T.; Fujita, E.; Tanaka, K.,to be published.
91. Raven, S. J.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1988, 27, 4478-4483.