Comparison of the reactivity of bis(μ-oxo)CuIICu III and CuIIICuIII species to methane

Inorganic Chemistry

Volumn 48, Issue 3, 2009, Pages 838-845

  Shiota, Yoshihito ^a   Yoshizawa, Kazunari ^a  

^a KYUSHU UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON; COPPER; HYDROGEN; METHANE; OXIDE;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; COMPARATIVE STUDY; HYDROXYLATION; PHASE TRANSITION; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

CARBON; COPPER; CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; HYDROGEN; HYDROXYLATION; METHANE; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; OXIDES; PHASE TRANSITION;

EID: 60849136648     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic8003933     Document Type: Article

References (89)

1. Colby, J.; Dalton, H.; Wittenbury, R. Annu. Rev. Microbiol. 1979, 33, 481.
2. Anthony, C. The Biochemistry of Methylotrophs; Academic Press: London, 1982; pp 296-379.
3. (a) Feig, A. L.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 1994, 94, 759.
4. (b) Lipscomb, J. D. Annu. Rev. Microbiol. 1994, 48, 371.
5. (c) Wallar, B. J.; Lipscomb, J. D. Chem. Rev. 1996, 96, 2625.
6. (d) Que, L., Jr.; Dong, Y. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 190.
7. (e) Merkx, M.; Kopp, D. A.; Sazinsky, M. H.; Blazyk, J. L.; Müller, J.; Lippard, S. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 2782.
8. Chan, S. I.; Chen, K. H.-C.; Yu, S. S.-F.; Chen, C.-L.; Kuo, S. S.-J. Biochemistry 2004, 43, 4421.
9. Lieberman, R. L.; Shrestha, D. B.; Doan, P. E.; Hoffman, B. M.; Stemmler, T. L.; Rosenzeig, A. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 3820.
10. (a) Yoshizawa, K.; Yamabe, T.; Hoffmann, R. New J. Chem. 1997, 21, 151.
11. (b) Yoshizawa, K.; Ohta, T.; Yamabe, T.; Hoffmann, R. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12311.
12. (c) Yoshizawa, K. J. Biol. Inorg. Chem. 1998, 3, 318.
13. (d) Yoshizawa, K.; Ohta, T.; Yamabe, T. Bull. Chem. Soc Jpn. 1998, 71, 1899.
14. (e) Yoshizawa, K.; Suzuki, A.; Shiota, Y.; Yamabe, T. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2000, 73, 815.
15. (f) Yoshizawa, K. J. Inorg. Biochem. 2000, 78, 23.
16. (g) Yoshizawa, K.; Yumura, T. Chem-Eur. J. 2003, 9, 2347.
17. (h) Yoshizawa, K. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 375.
18. (a) Siegbahn, P. E. M.; Crabtree, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3103.
19. (b) Siegbahn, P. E. M.; Crabtree, R. H.; Nordlund, P. J. Biol. Inorg. Chem. 1998, 3, 314.
20. (c) Siegbahn, P. E. M. Inorg. Chem. 1999, 38, 2880.
21. (d) Siegbahn, P. E. M.; Blomberg, M. R. A. Chem. Rev. 2000, 100, 421.
22. (e) Siegbahn, P. E. M. J. Biol. Inorg. Chem. 2001, 6, 27.
23. (a) Basch, H.; Mogi, K.; Musaev, D. G.; Morokuma, K. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7249.
24. (b) Basch, H.; Musaev, D. G.; Mogi, K.; Morokuma, K. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 3615.
25. (c) Basch, H.; Musaev, D. G.; Morokuma, K. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8452.
26. (d) Torrent, M.; Musaev, D. G.; Basch, H.; Morokuma, K. J. Comput. Chem. 2002, 23, 59.
27. (a) Dunietz, B. D.; Beachy, M. D.; Cao, Y.; Whittington, D. A.; Lippard, S. J.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2828.
28. (b) Gherman, B. F.; Dunietz, B. D.; Whittington, D. A.; Lippard, S. J.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3836.
29. (c) Guallar, V.; Gherman, B. F.; Miller, W. H.; Lippard, S. J.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3377.
30. (d) Baik, M.-H.; Newcomb, M.; Friesner, R. A.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 2003, 103, 2385.
31. (a) Lieberman, R. L.; Rosenzweig, A. C. Nature 2005, 434, 177.
32. (b) Lieberman, R. L.; Rosenzweig, A. C. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 573.
33. Lieberman, R. L.; Kondapalli, K. C.; Shrestha, D. B.; Hakemian, A. S.; Smith, S. M.; Telser, J.; Kuzelka, J.; Gupta, R.; Borovik, A. S.; Lippard, S. J.; Hoffman, B. M.; Rosenzweig, A. C.; Stemmler, T. L. Inorg. Chem. 2006, 45, 8372.
34. Yoshizawa, K.; Shiota, Y. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9873.
35. Chen, P. P.-Y.; Chan, S. I. J. Inorg. Biochem. 2006, 100, 801.
36. (a) Chen, K. H.-C.; Chen, C.-L.; Tseng, C.-F.; Yu, S. S.-F.; Ke, S. C.; Lee, J.-F.; Nguyen, H.-H. T.; Elliott, S. J.; Alben, J. O.; Chan, S. I. J. Chin. Chem. Soc. 2004, 51, 1081.
37. (b) Hung, S. C.; Chen, C.-L.; Chen, K. H.-C.; Yu, S. S.-F.; Chan, S. I. J. Chin. Chem. Soc. 2004, 51, 1229.
38. (c) Chan, S. I.; Wang, V. C.-C.; Lai, J. C.-H.; Yu, S. S.-F.; Chen, P.-Y.; Chen, K. H.-C.; Chen, C.-L.; Chan, M. K. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 1992.
39. (a) Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Yamabe, T. Chem.-Eur. J. 1997, 3, 1160.
40. (b) Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Yamabe, T. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 564.
41. (c) Shiota, Y.; Yoshizawa, K. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12317.
42. (a) Pidcock, E.; Obias, H. V.; Zhang, X.; Karlin, K. D.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 7841.
43. (b) Obias, H. V.; Lin, Y.; Murthy, N. N.; Pidcock, E.; Solomon, E. I.; Ralle, M.; Blackburn, N. J.; Neuhold, Y.-M.; Zuberbühler, A. D.; Karlin, K. D. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12960.
44. (c) Kopf, M. A.; Karlin, K. D. Models of Copper Enzymes and Heme-Copper Oxidases. In Biomimetic Oxidations Catalyzed by Transition Metal Complexes; Muenier, B., Ed.; Imperial College Press: London, 2000; pp 309-362.
45. (d) Quant Hatcher, L.; Karlin, K. D. J. Biol. Inorg. Chem. 2004, 9, 669.
46. (e) Lee, Y.; Karlin, K. D. In Concepts and Models in Bioinorganic Chemistry; Metzler-Nolte, N., Kraatz, H.-B., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2006; pp 363-395.
47. (f) Hatcher, L. Q.; Karlin, K. D. Adv. Inorg. Chem. 2006, 58, 131.
48. (a) Halfen, J. A.; Mahapatra, S.; Wilkinson, E. C.; Kaderli, S.; Young, V. G., Jr.; Que, L., Jr.; Zuberbüler, A. D.; Tolman, W. B. Science 1996, 271, 1397.
49. (b) Mahapatra, S.; Halfen, J. A.; Wilkinson, E. C.; Pan, G.; Wang, X.; Young, V. G., Jr.; Cramer, C. J.; Que, L., Jr.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11555.
50. (c) Mahapatra, S.; Young, V. G., Jr.; Kaderli, S.; Zuberbüler, A. D.; Tolman, W. B. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1997, 36, 130.
51. (d) Que, L., Jr.; Tolman, W. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 1114.
52. (e) Aboelella, N. W.; Lewis, E. A.; Reynolds, A. M.; Brennessel, W. W.; Cramer, C. J.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10660.
53. (f) Aboelella, N. W.; Kryatov, S. V.; Gherman, B. F.; Brennessel, W. W.; Young, V. G.; Sarangi, R.; Rybak-Akimova, E. V.; Hodgson, K. O.; Hedman, B.; Solomon, E. I.; Cramer, C. J.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16896.
54. (g) Sarangi, R.; Aboelella, N.; Fujisawa, K.; Tolman, W. B.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Solomon, E. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8286.
55. (h) Brown, E. C.; Bar-Nahum, I.; York, J. T.; Aboelella, N. W.; Tolman, W. B. Inorg. Chem. 2007, 46, 486.
56. (i) Hong, S.; Huber, S. M.; Gagliardi, L.; Cramer, C. C.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14190.
57. (a) Itoh, S.; Nakao, H.; Berreau, L. M.; Kondo, T.; Komatsu, M.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2890.
58. (b) Taki, M.; Itoh, S.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6203.
59. (c) Itoh, S.; Kumei, H.; Taki, M.; Nagatomo, S.; Kitagawa, T.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6708.
60. (d) Itoh, S.; Fukuzumi, S. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2002, 75, 2081.
61. (e) Osako, T.; Ohkubo, K.; Taki, M.; Tachi, Y.; Fukuzumi, S.; Itoh, S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11027.
62. (f) Itoh, S. Dicopper Enzymes. In Comprehensive Coordination Chemistry II; Que, L., Jr., Tolman, W. B., Eds.; Elsevier: Amsterdam, 2004; Vol. 8, pp 369-393.
63. (g) Itoh, S.; Tachi, Y. Dalton Trans. 2006, 4531.
64. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
65. (a) Reiher, M.; Salomon, O.; Hess, B. A. Theor. Chem. Acc 2001, 107, 48.
66. (b) Salomon, O.; Reiher, M.; Hess, B. A. J. Chem. Phys. 2002, 117, 4729.
67. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
68. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
69. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. J. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200.
70. Wachters, A. J. H. J. Chem. Phys. 1970, 52, 1033.
71. Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1977, 66, 4377.
72. Raghavachari, K.; Trucks, G. W. J. Chem. Phys. 1989, 91, 1062.
73. Dunning, T. H.; Hay, P. J. In Modern Theoretical Chemistry; Schaefer, H. F., III, Ed.; Plenum: New York, 1976; Vol. 3, pp 1-27.
74. Frisch, M. J. et al. Gaussian 03, revision E.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
75. Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Yamabe, T. Organometallics 1998, 17, 2825.
76. (a) Cramer, C. J.; Woloch, M.; Piecuch, P.; Puzzarini, C.; Gagliardi, L. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 1991.
77. (b) Cramer, C. J.; Kinal, A.; Woloch, M.; Piecuch, P.; Gagliardi, L. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 11557.
78. (c) Lewin, J. L.; Heppner, D. E.; Cramer, C. J. J. Biol. Inorg. Chem. 2007, 12, 1221.
79. Flock, M.; Pierloot, K. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 95.
80. Gherman, B. F.; Cramer, C. J. Coord. Chem. Rev. 2008, in press.
81. Yoshizawa, K.; Kihara, N.; Kamachi, T.; Shiota, Y. Inorg. Chem. 2006, 45, 3034.
82. Schröder, D.; Holthausen, M. C.; Schwarz, H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 14407.
83. Solomon, E. I.; Decker, A. Curr. Opin. Chem. Biol. 2005, 9, 152.
84. Comba, P.; Knoppe, S.; Martin, B.; Rajaraman, G.; Rolli, C.; Shapiro, B.; Stork, T. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 344.
85. Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Yumura, T.; Yamabe, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 734.
86. Wilkinson, B.; Zhu, M.; Priestley, N. D.; Nguyen, H.-H. T.; Morimoto, H.; Williams, P. G.; Chan, S. I.; Floss, H. G. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 921.
87. (a) Kamachi, T.; Toraya, T.; Yoshizawa, K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16207.
88. (b) Kamachi, T.; Toraya, T.; Yoshizawa, K. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 7864.
89. York, J. T.; Llobet, A.; Cramer, C. J.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7990.