Two unexpected roles of water: Assisting and preventing functions in the oxidation of methane and methanol catalyzed by porphyrin-Fe and porphyrin-SH-Fe

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 112, Issue 34, 2008, Pages 10684-10688

  Hu, Xingbang ^a   Wang, Congmin ^a   Sun, Yong ^a   Sun, Hang ^a   Li, Haoran ^a  

^a ZHEJIANG UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVATION ANALYSIS; CATALYSIS; CATALYSTS; IRON COMPOUNDS; METHANE; METHANOL; OXIDATION; PORPHYRINS; WEIGHT CONTROL;

C-H ACTIVATION; HOMOGENEOUS CATALYSTS; MICRO ENVIRONMENTS; OXIDATION OF METHANE; WATER MOLECULES;

MOLECULES;

EID: 51849086922     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp8028903     Document Type: Article

References (57)

1. (a) Antonczak, S.; Ruiz-Mpez, M. F.; Rivail, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3912.
2. (b) Gorb, L.; Leszczynski, J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5024.
3. (c) Sanchez-Castillo, M. A.; Couto, C.; Kim, W. B.; Dumesic, J. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 1140.
4. (d) Date, M.; Okumura, M.; Tsubota, S.; Haruta, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2129.
5. (e) Wang, L.; Yu, X.; Hu, P.; Broyde, S.; Zhang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4731.
6. (a) Curtin, T.; Regan, F.; Deconinck, C.; Knüttle, N.; Hodnett, B. K. Catal. Today 2000, 55, 189.
7. (b) Hartnig, C.; Grimminger, J.; Spohr, E. Electrochim. Acta 2007, 52, 2236.
8. (a) Liu, L.; McAllister, B.; Ye, H.; Hu, P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4017.
9. (b) Gong, J.; Ojifinni, R. A.; Kim, T. S.; Stiehl, J. D.; McClure, S. M.; White, J. M.; Mullins, C. B. Top. Catal. 2007, 44, 57.
10. (a) Gélin, P.; Urfels, L.; Primet, M.; Tena, E. Catal. Today 2003, 83, 45.
11. (b) Gélin, P.; Primet, M. Appl. Catal., B 2002, 39, 1.
12. (c) Debeila, M. A.; Wells, R. P.; Anderson, J. A. J. Catal. 2006, 239, 62.
13. (d) Olea, M.; Tada, M.; Iwasawa, Y. J. Catal. 2007, 248, 60.
14. (a) Tang, H.; Shen, C.; Lin, M.; Sen, A. Inorg. Chim. Acta. 2000, 300-302, 1109.
15. (b) Ito, N.; Kinoshita, K.; Suzuki, K.; Eto, T. US Patent: 4,898,985, 1990;
16. (c) Date, M.; Haruta, M. J. Catal. 2001, 201, 221.
17. (d) Landi, G.; Lisi, L.; Volta, J. C. Catal. Today. 2004, 91-92, 275.
18. Raillard, C.; Hequet, V.; Cloirec, P. L.; Legrand, J. Appl. Catal., B 2005, 59, 213.
19. (a) Gu, J. D.; Leszczynski, J. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 577.
20. (b) Hu, X. B.; Li, H. R.; Liang, W. C.; Han, S. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 5935.
21. (a) Baik, M. H.; Newcomb, M.; Friesner, R. A.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 2003, 103, 2385.
22. (b) Meunier, B.; de Visser, S. P.; Shaik, S. Chem. Rev. 2004, 104, 3947.
23. (a) Kamachi, T.; Yoshizawa, K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10686.
24. (b) Derat, E.; Shaik, S.; Rovira, C.; Vidossich, P.; Alfonso-Prieto, M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6346.
25. (a) Altun, A.; Guallar, V.; Friesner, R. A.; Shaik, S.; Thiel, W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3924.
26. (b) Altun, A.; Shaik, S.; Thiel, W. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1324.
27. (c) Zheng, J.; Altun, A.; Thiel, W. J. Comput. Chem. 2007, 28, 2147.
28. (a) Ogliaro, F.; Harris, N.; Cohen, S.; Filatov, M.; de Visser, S. P.; Shaik, S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8977.
29. (b) Sharma, P. K.; de Visser, S. P.; Ogliaro, F.; Shaik, S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2291.
30. (a) Gherman, B. F.; Dunietz, B. D.; Whittington, D. A.; Lippard, S. J.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3836.
31. (b) Basch, H.; Mogi, K.; Musaev, D. G.; Morokuma, K. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7249.
32. Ensing, B.; Buda, F.; Gribnau, M.C. M.; Baerends, E. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4355.
33. (a) Bōhme, D, K.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 2336.
34. (b) Shiota, Y.; Yoshizawa, K. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12317.
35. (c) Ohta, T.; Kamachi, T.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K. J. Org. Chem. 2001, 66, 4122.
36. (d) Yoshizawa, K.; Kagawa, Y. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 9347.
37. Feyel, S.; Dobler, J.; Schröder, D.; Sauer, J.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4681.
38. (a) Fu, G.; Xu, X.; Lu, X.; Wan, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3989.
39. (b) Fu, G.; Xu, X.; Lu, X.; Wan, H. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 6416.
40. Cook, G. K.; Mayer, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 7139.
41. (a) Wolf, D. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 3351.
42. (b) Mylvaganam, K.; Bacskay, G. B.; Hush, N. S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2041.
43. Muehlhofer, M.; Strassner, T.; Herrmann, W. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 1745.
44. (a) De Vos, D. E.; Sels, B. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 30.
45. (b) Jones, C.; Taube, D.; Ziatdinov, V. R.; Periana, R. A.; Nielsen. R. J.; Oxgaard, J.; Goddard, W. A., III Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 4626.
46. (a) Hu, X.; Li, H.; Wang, C. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 14046.
47. (b) Hu, X.; Li, H. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 8352.
48. (c) Hu, X.; Li. H.; Liang, W.; Han, S. Chem. Phys. Lett. 2006, 426, 39.
49. Barone, V.; Cossi, M. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1995.
50. Gaussian 03, (Revision B.01) Frisch, M. J. ; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, Jr., J. A.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; 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.; Gonzalez, C.; Pople, J. A.; Gaussian, Inc.: Pittsburgh PA, 2003.
51. (a) Schröder, D.; Shaik, S.; Schwarz, H. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 139.
52. (b) Shaik, S.; Danovich, D.; Fiedler, A.; Schröder, D.; Schwarz, H. Helv. Chim. Acta 1995, 78, 1393.
53. (a) Hu, X.; Li, H.; Liang, W.; Han, S. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12999.
54. (b) Liang, W.; Li, H.; Hu, X.; Han, S. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10219.
55. (c) Sun, Y.; Li, H.; Liang, W.; Han, S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 5919.
56. Bernadou, J.; Fabiano, A. S.; Robert, A.; Meunier, B. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9375.
57. (b) Balahura, R. J.; Sorokin, A.; Bernadou, J.; Meunier, B. Inorg. Chem. 1997, 36, 3488.