Electronic structure and spectroscopy of "superoxidized" iron centers in model systems: Theoretical and experimental trends

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 10, Issue 30, 2008, Pages 4361-4374

  Berry, John F ^a   DeBeer George, Serena ^b   Neese, Frank ^c  

^a UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

^b SLAC NATIONAL ACCELERATOR LABORATORY   (United States)

^c UNIVERSITY OF BONN   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FERRIC ION; SUPEROXIDE;

CHEMICAL MODEL; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; ELECTRON; MOSSBAUER SPECTROSCOPY; OXIDATION REDUCTION REACTION; QUANTUM THEORY; REVIEW; SPECTROSCOPY; X RAY;

COMPUTER SIMULATION; ELECTRONS; FERRIC COMPOUNDS; MODELS, CHEMICAL; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; OXIDATION-REDUCTION; QUANTUM THEORY; SPECTROSCOPY, MOSSBAUER; SPECTRUM ANALYSIS; SUPEROXIDES; X-RAYS;

EID: 47949104059     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b801803k     Document Type: Review

References (101)

1. C. A. Grapperhaus B. Mienert E. Bill T. Weyhermüller K. Wieghardt Inorg. Chem. 2000 39 5306 5317
2. J. U. Rohde J. H. In M. H. Lim W. W. Brennessel M. R. Bukowski A. Stubna E. Münck W. Nam L. Que, Jr Science 2003 299 1037 1039
3. M. H. Lim J. U. Rohde A. Stubna M. R. Bukowski M. Costas R. Y. N. Ho E. Münck W. Nam L. Que, Jr Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 3665 3670
4. F. T. de Oliveira A. Chanda D. Banerjee X. P. Shan S. Mondal L. Que, Jr E. L. Bominaar E. Münck T. J. Collins Science 2007 315 835 838
5. M. R. Bukowski K. D. Koehntop A. Stubna E. L. Bominaar J. A. Halfen E. Münck W. Nam L. Que, Jr Science 2005 310 1000 1002
6. L. Que, Jr Acc. Chem. Res. 2007 40 493 500
7. K. Meyer E. Bill B. Mienert T. Weyhermüller K. Wieghardt J. Am. Chem. Soc. 1999 121 4859 4876
8. T. A. Betley J. C. Peters J. Am. Chem. Soc. 2003 125 10782 10783
9. N. Aliaga-Alcalde S. DeBeer George B. Mienert E. Bill K. Wieghardt F. Neese Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 2908 2912
10. J. F. Berry E. Bill E. Bothe S. DeBeer George B. Mienert F. Neese K. Wieghardt Science 2006 312 1937 1941
11. P. J. Chirik Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 6956 6959
12. C. Krebs D. Galonić Fujimori C. T. Walsh J. M. Bollinger Acc. Chem. Res. 2007 40 484 492
13. M. Costas M. P. Mehn M. P. Jensen L. Que, Jr Chem. Rev. 2004 104 939 986
14. R. Mas-Ballesté L. Que, Jr J. Am. Chem. Soc. 2007 129 15964 15972
15. A. Company L. Gómez M. Güell X. Ribas J. P. Luis L. Que, Jr M. Costas J. Am. Chem. Soc. 2007 129 15766 15767
16. B. E. Eser E. W. Barr P. A. Frantorn L. Saleh J. M. Bollinger C. Krebs P. F. Fitzpatrick J. Am. Chem. Soc. 2007 129 11334 11335
17. S. Sinnecker N. Svensen E. W. Barr S. Ye J. M. Bollinger F. Neese C. Krebs J. Am. Chem. Soc. 2007 129 6168 6179
18. D. P. Galonić E. W. Barr C. T. Walsh J. M. Bollinger C. Krebs Nat. Chem. Biol. 2007 3 113 116
19. L. M. Hoffart E. W. Barr R. B. Guyer J. M. Bollinger C. Krebs Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 14738 14743
20. P. J. Riggs-Gelasco J. C. Price R. B. Guyer J. H. Brehm E. W. Barr J. M. Bollinger C. Krebs J. Am. Chem. Soc. 2004 126 8108 8109
21. J. C. Price E. W. Barr B. Tirupati J. M. Bollinger C. Krebs Biochemistry 2003 42 7497 7508
22. E. J. Klinker J. Kaizer W. W. Brennessel N. L. Woodrum C. J. Cramer L. Que, Jr Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 3690 3694
23. C. Vogel F. W. Heinemann J. Sutter C. Anthin K. Meyer Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 2681 2684
24. J. U. Rohde T. A. Betley T. A. Jackson C. T. Saouma J. C. Peters L. Que, Jr Inorg. Chem. 2007 46 5720 5726
25. C. V. Sastri M. J. Park T. Ohta T. A. Jackson A. Stubna M. S. Seo J. Lee J. Kim T. Kitagawa E. Münck L. Que, Jr W. Nam J. Am. Chem. Soc. 2005 127 12494 12495
26. J. U. Rohde S. Torelli X. P. Shan M. H. Lim E. J. Klinker J. Kaizer K. Chen W. Nam L. Que, Jr J. Am. Chem. Soc. 2004 126 16750 16761
27. M. P. Hendrich W. Gunderson R. K. Behan M. T. Green M. P. Mehn T. A. Betley C. C. Lu J. C. Peters Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 17107 17112
28. M. P. Mehn J. C. Peters J. Inorg. Biochem. 2006 100 634 643
29. H. Hirao D. Kumar L. Que, Jr S. Shaik J. Am. Chem. Soc. 2006 128 8590 8606
30. A. Bassan M. R. A. Blomberg P. E. M. Siegbalm L. Que, Jr Chem.-Eur. J. 2005 11 692 705
31. D. Kumar H. Hirao L. Que, Jr S. Shaik J. Am. Chem. Soc. 2005 127 8026 8027
32. S. P. de Visser K. Oh A. R. Han W. Nam Inorg. Chem. 2007 46 4632 4641
33. S. P. de Visser Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 1790 1793
34. S. P. de Visser J. Am. Chem. Soc. 2006 128 9813 9824
35. S. P. de Visser J. Am. Chem. Soc. 2006 128 15809 15818
36. F. Neese J. Inorg. Biochem. 2006 100 716 726
37. T. Petrenko S. DeBeer George N. Aliaga-Alcalde E. Bill B. Mienert Y. Xiao Y. Guo W. Sturhahn S. P. Cramer K. Wieghardt F. Neese J. Am. Chem. Soc. 2007 129 11053 11060
38. W. A. Nugent and J. M. Mayer, Metal-Ligand Multiple Bonds, John Wiley & Sons, New York, 1988
39. E. M. McGarrigle D. G. Gilheany Chem. Rev. 2005 105 1563 1602
40. F. Neese, ORCA-An ab initio, Density Functional and Semiempirical Program Package, Max-Planck Institut für Bioanorganische Chemie, Mülheim an der Ruhr, Germany, 2.4.41 edn., 2005
41. A. D. Becke Phys. Rev. A 1988 38 3098 3100
42. J. P. Perdew Phys. Rev. B 1986 33 8822 8824
43. J. P. Perdew Phys. Rev. B 1986 34 7406 7406
44. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648 5652
45. C. T. Lee W. T. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B 1988 37 785 789
46. A. Schafer C. Huber R. Ahlrichs J. Chem. Phys. 1994 100 5829 5835
47. J. F. Berry E. Bill E. Bothe F. Neese K. Wieghardt J. Am. Chem. Soc. 2006 128 13515 13528
48. F. Neese Inorg. Chim. Acta 2002 337 181 192
49. S. Sinnecker L. D. Slep E. Bill F. Neese Inorg. Chem. 2005 44 2245 2254
50. F. Neese J. Chem. Phys. 2001 115 11080 11096
51. F. Neese E. I. Solomon Inorg. Chem. 1998 37 6568 6582
52. K. Ray A. Begum T. Weyhermüller S. Piligkos J. van Slageren F. Neese K. Wieghardt J. Am. Chem. Soc. 2005 127 4403 4415
53. F. Neese J. Chem. Phys. 2007 127 164112
54. S. Sinnecker F. Neese J. Phys. Chem. A 2006 110 12267 12275
55. F. Neese J. Am. Chem. Soc. 2006 128 10213 10222
56. D. Ganyushin F. Neese J. Chem. Phys. 2006 125 024103
57. J. C. Schöneboom F. Neese W. Thiel J. Am. Chem. Soc. 2005 127 5840 5853
58. F. Neese J. Chem. Phys. 2005 122 034107
59. F. Neese J. Chem. Phys. 2003 118 3939 3948
60. F. Neese Curr. Opin. Chem. Biol. 2003 7 125 135
61. F. Neese J. Phys. Chem. A 2001 105 4290 4299
62. P. Flükiger, H. P. Lüthi, S. Portmann and J. Weber, MOLEKEL, Swiss Center for Scientific Computing, Manno, Swizerland, 4.0 edn., 2000
63. S. DeBeer George T. Petrenko F. Neese Inorg. Chim. Acta 2008 362 965 972
64. K. Ray S. DeBeer George E. I. Solomon K. Wieghardt F. Neese Chem.-Eur. J. 2007 13 2783 2797
65. F. Neese G. Olbrich Chem. Phys. Lett. 2002 362 170 178
66. J. Yano J. Robblee Y. Pushkar M. A. Marcus J. Bendix J. M. Workman T. J. Collins E. I. Solomon S. DeBeer George V. K. Yachandra J. Am. Chem. Soc. 2007 129 12989 13000
67. S. DeBeer George T. Petrenko F. Neese J. Phys. Chem.
68. F. Neese, unpublished results
69. T. H. Dunning J. Chem. Phys. 1989 90 1007 1023
70. F. Weigend R. Ahlrichs Phys. Chem. Chem. Phys. 2005 7 3297 3305
71. F. Neese J. Chem. Phys. 2003 119 9428 9443
72. A. Decker J. U. Rohde L. Que, Jr E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 2004 126 5378 5379
73. L. Bernasconi M. J. Louwerse E. J. Baerends Eur. J. Inorg. Chem. 2007 3023 3033
74. M. J. Louwerse E. J. Baerends Phys. Chem. Chem. Phys. 2007 9 156 166
75. J. U. Rohde L. Que, Jr Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 2255 2258
76. C. V. Sastri J. Lee K. Oh Y. J. Lee J. Lee T. A. Jackson K. Ray H. Hirao W. Shin J. A. Halfen J. Kim L. Que, Jr S. Shaik W. Nam Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 19181 19186
77. J. H. Dawson R. H. Holm J. R. Trudell G. Barth R. E. Linder E. Bunnenberg C. Djerassi S. C. Tang J. Am. Chem. Soc. 1976 98 3707 3709
78. Y.-F. Song J. F. Berry E. Bill E. Bothe T. Weyhermüller K. Wieghardt Inorg. Chem. 2007 46 2208 2219
79. J. F. Berry E. Bill R. García-Serres F. Neese T. Weyhermüller K. Wieghardt Inorg. Chem. 2006 45 2027 2037
80. P. Hummel J. R. Winkler H. B. Gray Dalton Trans. 2006 168 171
81. C. M. Che Pure Appl. Chem. 1995 67 225 232
82. A. Dovletoglou T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 1994 116 215 223
83. C. Ho W. H. Leung C. M. Che J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1991 2933 2939
84. N. Jin M. Ibrahim T. G. Spiro J. T. Groves J. Am. Chem. Soc. 2007 129 12416 12417
85. T. A. Betley J. C. Peters J. Am. Chem. Soc. 2004 126 6252 6254
86. E. J. Klinker T. A. Jackson M. P. Jensen A. Stubna G. Juhasz E. L. Bominaar E. Münck L. Que, Jr Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 7394 7397
87. P. Pyykkö S. Riedel M. Patzschke Chem.-Eur. J. 2005 11 3511 3520
88. K. Nakamoto, Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Part A: Theory and Applications in Inorganic Chemistry, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1997
89. R. M. Badger J. Chem. Phys. 1935 3 710 714
90. R. García-Serres C. A. Grapperhaus E. Bothe E. Bill T. Weyhermüller F. Neese K. Wieghardt J. Am. Chem. Soc. 2004 126 5138 5153
91. A. Decker J. U. Rohde E. J. Klinker S. D. Wong L. Que, Jr E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 2007 129 15983
92. A. Fouqueau M. E. Casida L. M. L. Daku A. Hauser F. Neese J. Chem. Phys. 2005 122 044110
93. I. Wasbotten A. Ghosh Inorg. Chem. 2006 45 4910 4913
94. A. Fouqueau S. Mer M. E. Casida L. M. L. Daku A. Hauser T. Mineva F. Neese J. Chem. Phys. 2004 120 9473 9486
95. A. Chanda D. L. Popescu F. T. de Oliveira E. L. Bominaar A. D. Ryabov E. Münck T. J. Collins J. Inorg. Biochem. 2006 100 606 619
96. A. Atanasov, P. Comba, C. A. Daul and F. Neese, in Models, Mysteries, and Magic of Molecuels, ed., J. Boeyens, and, J. Ogilvie,, Springer-Verlag, Berlin, 2008
97. R. S. Drago, Physical Methods in Chemistry, WB Saunders Company, Philadelphia, 1992
98. All experimental Fe K-edge energies are reported using a reference calibration point of 7111.2 eV for the first inflection point of an iron foil in order to allow for consistent comparison of experimental results from different research groups
99. D. Galonić Fujimori E. W. Barr M. L. Matthews G. M. Koch J. R. Yonce C. T. Walsh J. M. Bollinger C. Krebs P. J. Riggs-Gelasco J. Am. Chem. Soc. 2007 129 13408 13409
100. O. Pestovsky S. Stoian E. L. Bominaar X. P. Shan E. Münck L. Que, Jr A. Bakač Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 6871 6874
101. O. Pestovsky S. Stoian E. L. Bominaar X. Shan E. Münck L. Que, Jr A. Bakač Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 340 340