What a difference a 5f element makes: Trivalent and tetravalent uranium halide complexes supported by one and two bis[2-(diisopropylphosphino)-4- methylphenyl]amido (PNP) ligands

Inorganic Chemistry

Volumn 48, Issue 5, 2009, Pages 2114-2127

  Cantat, Thibault ^a   Scott, Brian L ^a   Morris, David E ^a   Kiplinger, Jaqueline L ^a  

^a LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 64549119554     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic802061x     Document Type: Article

References (117)

1. Arai, Y.; Morihira, M.; Ohmichi, T. J. Nucl. Mater. 1993, 202, 70-78.
2. Berthold, H. J.; Knecht, H. Angew. Chem., Int. Ed. 1965, 4, 433-434.
3. Arnold, P. L.; Patel, D.; Wilson, C.; Love, J. B. Nature 2008, 451 315-318.
4. Brennan, J. G.; Green, J. C.; Redfern, C. M. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 2373-2387.
5. Cantat, T.; Graves, C. R.; Jantunen, K. C.; Scott, B. L.; Schelter, E. J.; Burns, C. J.; Hay, P. J.; Morris, D. E.; Kiplinger, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17537-17551.
6. Diaconescu, P. L.; Cummins, C. C. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7660-7661.
7. Evans, W. J.; Kozimor, S. A.; Ziller, J. W.; Kaltsoyannis, N. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14533-14547.
8. Graves, C. R.; Yang, P.; Kozimor, S. A.; Vaughn, A. E.; Clark, D. L.; Conradson, S. D.; Schelter, E. J.; Scott, B. L.; Thompson, J. D.; Hay, P. J.; Morris, D. E.; Kiplinger, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5272-5285.
9. Hayton, T. W.; Boncella, J. M.; Scott, B. L.; Batista, E. R.; Hay, P. J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10549-10559.
10. Maynadie, J.; Berthet, J. C.; Thuery, P.; Ephritikhine, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1082-1083.
11. Nocton, G.; Pecaut, J.; Mazzanti, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008. 47, 3040-3042.
12. Schelter, E. J.; Wu, R.; Scott, B. L.; Thompson, J. D.; Morris, D. E.; Kiplinger, J. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 2993-2996.
13. Summerscales, O. T.; Cloke, F. G. Struct. Bonding (Berlin) 2008, 127, 87-117.
14. Burns, C. J.; Bursten, B. E. Comments Inorg. Chem. 1989, 9, 61-93.
15. Burns, C. J.; Eisen, M. S. In The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, 3rd ed.; Morss, L. R., Edelstein, N. M., Fuger, J., Eds.; Springer: The Netherlands, 2006; Vol. 5, pp 2799-2910.
16. Marks, T. J.; Streitwieser, A. In The Chemistry of the Actinide Elements, 2nd ed.; Katz, J. J., Seaborg. G. T., Morss. L. R., Eds.; Chapman and Hall: New York, 1986; Vol. 2, pp 1547-1587.
17. Representative references for I:(a) Wedler, M.; Knosel, F.; Noltemeyer, M.; Edelmann, F. T.; Behrens, U. J. Organomet. Chem. 1990, 388, 21-45.
18. (b) Muller, M.; Williams, V. C.; Doerrer, L. H.; Leech, M. A.; Mason, S. A.; Green, M. L. H.; Prout, K. Inorg. Chem. 1998, 37, 1315-1323.
19. (c) Villiers, C.; Thuery, P.; Ephritikhine, M. Eur. J. Inorg. Chem. 2004, 4624-4632.
20. For II: (d) Brown, D.; Whittaker, B.; Tacon, J. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1975, 34-39.
21. (e) Baudin, C.; Charpin, P.; Ephritikhine, M.; Lance, M.; Nierlich, M.; Vigner, J. J. Organomet. Chem. 1988, 345, 263-274.
22. For III: (f) Domingos, A.; Marcalo, J.; Santos, I.; Dematos, A. P. Polyhedron 1990, 9, 1645-1652.
23. (g) Domingos, A.; Marques, N.; Dematos, A. P. Polyhedron 1990, 9, 69-74.
24. (h) Sun, Y.; McDonald, R.; Takats, J. Inorg. Chem. 1994, 33, 4433-4434.
25. (i) Silva, M.; Domingos, A.; de Matos, A. P.; Marques, N.; Trofimenko, S. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2000, 4628-4634.
26. (j) Maria, L.; Domingos, A.; Galvao, A.; Ascenso, J.; Santos, I. Inorg. Chem. 2004, 43, 6426-6434.
27. (k) Enriquez, A. E.; Scott, B. L.; Neu, M. P. Inorg. Chem. 2005, 44, 7403-7413.
28. For IV: (l) Monreal, M. J.; Diaconescu, P. L. Organometallics 2008, 27, 1702-1706.
29. For V: (m) Wilson, D. J.; Sebastian, A.; Cloke, F. G. N.; Avent, A. G.; Hitchcock, P. B. Inorg. Chim. Acta 2003, 345, 89-94.
30. For VI and VII: (n) Cruz, C. A.; Emslie, D. J. H.; Harrington, L. E.; Britten, J. F.; Robertson, C. M. Organometallics 2007, 26, 692-701.
31. (o) Cruz, C. A.; Emslie, D. J. H.; Harrington, L. E.; Britten, J. F. Organometallics 2008, 27, 15-17.
32. For VIII and IX: (p) Jantunen, K. C.; Batchelor, R. J.; Leznoff, D. B. Organometallics 2004, 23, 2186-2193.
33. (q) Jantunen, K. C.; Haftbaradaran, F.; Katz, M. J.; Batchelor, R. J.; Schatte, G.; Leznoff, D. B. Dalton Trans. 2005, 3083-3091.
34. For X: (r) Hill, R. J.; Rickard, C. E. F.; White, H. E. J. Inorg. Nucl. Chem. 1981, 43, 721-726.
35. (s) Le Borgne, T.; Riviere, E.; Marrot, J.; Thuety, P.; Girerd, J. J.; Ephritikhine, M. Chem.-Eur. J. 2002, 8, 774-783.
36. (t) Salmon, L.; Thuery, P.; Ephritikhine, M. Dalton Trans. 2004, 4139-4145.
37. For XI: (u) Old, J.; Danopoulos, A. A.; Winston, S. New J. Chem. 2003, 27, 672-674.
38. (v) Salmon, L.; Thuery, P.; Asfari, Z.; Ephritikhine, M. Dalton Trans. 2006, 3006-3014.
39. (w) Salmon, L.; Thuery, P.; Ephritikhine, M. Chem. Commun. 2006, 856-858.
40. For XII: (x) Dormond, A.; Belkalem, B.; Charpin, P.; Lance, M.; Vigner, D.; Folcher, G.; Guilard, R. Inorg. Chem. 1986, 25, 4785-4790.
41. (y) Girolami, G. S.; Milam, S. N.; Suslick, K. S. Inorg. Chem. 1987, 26, 343-344.
42. (z) Korobkov, I.; Gambarotta, S.; Yap, G. P. A. Angew Chem., Int. Ed. 2002, 41 3433-3436.
43. For XIII: (aa) Scott, P.; Hitchcock, P. B. Polyhedron 1994, 13, 1651-1653.
44. (bb) Roussel, P.; Hitchcock, P. B.; Tinker, N.; Scott, P. Chem Commun. 1996, 2053-2054.
45. (cc) Roussel, P.; Scott, P. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 1070-1071.
46. (dd) Boaretto, R.; Roussel, P.; Kingsley, A. J.; Munslow, I. J.; Sanders, C. J.; Alcock, N. W.; Scott, P. Chem. Commun. 1999, 1701-1702.
47. (ee) Roussel, P.; Alcock, N. W.; Boaretto, R.; Kingsley, A. J.; Munslow, I. J.; Sanders, C. J.; Scott, P. Inorg. Chem. 1999, 38, 3651-3656.
48. For XIV: (ff) Castro-Rodriguez, I.; Nakai, H.; Gantzel, P.; Zakharov, L. N.; Rheingold, A. L.; Meyer, K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15734-15735.
49. (gg) Castro-Rodriguez, I.; Nakai, H.; Zakharov, L. N.; Rheingold, A. L.; Meyer, K. Science 2004, 305, 1757-1759.
50. (hh) Castro-Rodriguez, I.; Meyer, K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11242-11243.
51. (ii) Castro-Rodriguez, I.; Nakai, H.; Meyer, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2389-2392.
52. Marques, N.; Sella, A.; Takats, J. Chem. Rev. 2002, 102, 2137-2159.
53. Maria, L.; Domingos, A.; Santos, I. Inorg. Chem. Commun. 2003, 6, 58-60.
54. Silva, M.; Domingos, A.; de Matos, A. P.; Marques, N.; Trofimenko, S. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2000, 4628-4634.
55. Domingos, A.; Marques, N.; Dematos, A. P.; Santos, I.; Silva, M. Organometallics 1994, 13, 654-662.
56. Ephritikhine, M. Dalton Trans. 2006, 2501-2516.
57. Ozerov, O. V. In The Chemistry of Pincer Compounds; Morales-Morales, D., Jensen. C., Eds.; Elsevier Science: New York, 2007; pp 287-309.
58. Weng, W.; Yang, L.; Foxman, B. M.; Ozerov, O. V. Organometallics 2004, 23, 4700-4705.
59. Bailey, B. C.; Huffman, J. C.; Mindiola, D. J.; Weng, W.; Ozerov, O. V. Organometallics 2005, 24, 1390-1393.
60. Liang. L. C. Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 1152-1177.
61. Mindiola. D. J. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 813-821.
62. Zhao, G. Y.; Basuli, F.; Kilgore, U. J.; Fan, H. J.; Aneetha, H.; Huffman, J. C.; Wu, G.; Mindiola, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13575-13585.
63. Bailey, B. C.; Fan, H.; Huffman, J. C.; Baik, M.-H.; Mindiola, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8781-8793.
64. Masuda, J. D.; Jantunen, K. C.; Ozerov, O. V.; Noonan, K. J. T.; Gates, D. P.; Scott, B. L.; Kiplinger, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2408-2409.
65. Arliguie, T.; Doux, M.; Mezailles, N.; Thuery, P.; Le Floch, P.; Ephritikhine, M. Inorg. Chem. 2006, 45, 9907-9913.
66. Belkhiri, L.; Arliguie, T.; Thuery, P.; Fourmigue, M.; Boucekkine, A.; Ephritikhine, M. Organometallics 2006, 25, 2782-2795.
67. Gaunt, A. J.; Reilly, S. D.; Enriquez, A. E.; Scott, B. L.; Ibers, J. A.; Sekar, P.; Ingram, K. I. M.; Kaltsoyannis, N.; Neu, M. P. Inorg. Chem. 2008, 47, 29-41.
68. Gaunt, A. J.; Scott, B. L.; Neu, M. P. Inorg. Chem. 2006, 45, 7401-7407.
69. Ingram, K. I. M.; Kaltsoyannis, N.; Gaunt, A. J.; Neu, M. P. J. Alloys Compd. 2007, 444, 369-375.
70. Roger, M.; Belkhiri, L.; Arliguie, T.; Thuery, P.; Boucekkine, A.; Ephritikhine, M. Organometallics 2008, 27, 33-42.
71. Brennan, J. G.; Stults, S. D.; Andersen, R. A.; Zalkin, A. Organometallics 1988, 7, 1329-1334.
72. (a) SAINT 7.06 Integration Software; Braker Analytical X-ray Systems: Madison, WI, 2003.
73. (b) Sheldrick, G. M. SADABS 2.03 Program for Adsorption Correction; University of Göttingen: Göttingen, Germany, 2001.
74. (c) Sheldrick, G. M. SHELXTL 5.10, Structure Solution and Refinement Package; University of Göttingen: Göttingen. Germany. 1997.
75. Kiplinger, J. L.; Morris, D. E.; Scott, B. L.; Burns, C. J. Organometallics 2002, 21, 5978-5982.
76. Avens, L. R.; Bott, S. G.; Clark, D. L.; Sattelberger, A. P.; Watkin, J. G.; Zwick, B. D. Inorg. Chem. 1994, 2248-2256.
77. Avens, L. R.; Burns, C. J.; Butcher, R. J.; Clark, D. L.; Gordon, J. C.; Schake, A. R.; Scott, B. L.; Watkin, J. G.; Zwick, B. D. Organometallics 2000, 19, 451-457.
78. Fan, L.; Foxman, B. M.; Ozerov, O. V. Organometallics 2004, 23, 326-328.
79. 31P NMR spectra of uranium(III) phosphine complexes are usually silent because of an extreme broadening of the signals associated with a large paramagnetic shift. For example, see: Gradoz, P.; Ephritikhine, M.; Lance, M.; Vigner, D.; Nierlich, M. J. Organomet. Chem. 1994, 481, 69-73.
80. 3-(P, N, P) coordination modes) because of the flexible ethyl fragment in the P-N linkage. see: Coles, S. J.; Danopoulos, A. A.; Edwards, P. G.; Hursthouse, M. B.; Read, P. W. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1995, 3401-3408.
81. Gatard, S.; Celenligil-Cetin, R.; Guo, C. Y.; Foxman, B. M.; Ozerov, O. V. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2808-2809.
82. Weng, W.; Guo, C. Y.; Celenligil-Cetin, R.; Foxman, B. M.; Ozerov, O. V. Chem. Commun. 2006, 197-199.
83. Shannon, R. D. Acta Crystallogr., Sect. A 1976, 32, 751-767.
84. 2UH(DMPE), U-P = 3.211(8), 3.092(8) Å:Duttera, M. R.; Fagan, P. J.; Marks, T. J.; Day, V. W. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 865-867.
85. 3), U-P = 2.972(6) Å:Brennan, J. G.; Zalkin, A. Acta Crystallogr. 1985, 41C, 1038-1040.
86. 3, U-P = 3.020(6), 3.024(6) Å:Zalkin, A.; Brennan, J. G.; Andersen, R. A. Acta Crystallogr. 1987, 43C, 1706-1708.
87. 3CEt], U-P = 2.988(6) Å:Brennan, J. G.; Stults, S. D.; Andersen, R. A.; Zalkin, A. Organometallics 1988, 7, 1329-1334.
88. 6}, U-N = 2.431(6), 2.430(6), 2.430(7), 2.439(6) Å:Evans, W. J.; Lee, D. S.; Rego, D. B.; Perotti, J. M.; Kozimor, S. A.; Moore, E. K.; Ziller, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14574-14582.
89. 2]. U-N = 2.352(2) Å:Evans, W. J.; Nyce, G. W.; Forrestal, K. J.; Ziller, J. W. Organometallics 2002, 21, 1050-1055.
90. 2, U-N = 2.354, 2.324 Å:Stewart, J. L.; Andersen, R. A. New J. Chem. 1995, 19, 587-595.
91. 2] is long:Antunes, M. A.; Ferrence, G. M.; Domingos, A.; McDonald, R.; Burns, C. J.; Takats, J.; Marques, N. Inorg. Chem. 2004, 43, 6640-6643.
92. Arney, D. S. J.; Burns, C. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9448-9460.
93. Blake, P. C.; Hey, E.; Lappert, M. F.; Atwood, J. L.; Zhang, H. M. J. Organomet. Chem. 1988, 353, 307-314.
94. Blake, P. C.; Lappert, M. F.; Atwood, J. L.; Zhang, H. M. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1988, 1436-1438.
95. Edelman, M. A.; Lappert, M. F. Inorg. Chim. Acta 1987, 139, 185-186.
96. Jantunen, K. C.; Haftbaradaran, F.; Katz, M. J.; Batchelor, R. J.; Schatte, G.; Leznoff, D. B. Dalton Trans. 2005, 3083-3091.
97. Korobkov, I.; Gambarotta, S.; Yap, G. P. A.; Thompson, L.; Hay, P. J. Organometallics 2001, 20, 5440-5445.
98. Schnabel, R. C.; Scott, B. L.; Smith, W. H.; Burns, C. J. J. Organomet. Chem. 1999, 591, 14-23.
99. Secaur, C. A.; Day, V. W.; Ernst, R. D.; Kennelly, W. J.; Marks, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 3713-3715.
100. Villiers, C.; Thuery, P.; Ephritikhine, M. Chem. Commun. 2007, 2832-2834.
101. 1H NMR spectroscopy and C, H, N elemental analyses.
102. 2, U - P = 3.102(6), 3.116(6), 3.105(6), 3.097(6) Å:Edwards, P. G.; Andersen, R. A.; Zalkin, A. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 7792-7794.
103. 3(DMPE), U - P = 3.020(5), 3.010(2) Å:Edwards, P. G.; Andersen, R. A.; Zalkin, A. Organometallics 1984, 3, 293-298.
104. 4(DMPE), U - P = 3.029(2), 3.017(2) Å:Brennan, J.; Shinomoto, R.; Zalkin, A.; Edelstein, N. Inorg. Chem. 1984, 23, 4143-4146.
105. 4, U - P = 3.109(2). 2.988(2), 2.976(2), 2.980(2) Å:Edwards, P. G.; Parry, J. S.; Read, P. W. Organometallics 1995, 14, 3649-3658.
106. 2, U - P = 3.103(1), 3.155(1), 3.115(1), 3.181(1), 3.085(1), 3.097(1) Å:Coles, S. J.; Danopoulos, A. A.; Edwards, P. G.; Hursthouse, M. B.; Read, P. W. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1995, 3401-3408.
107. 2], U - N = 2.29(1) Å:Cramer, R. E.; Engelhardt, U.; Higa, K. T.; Gilje, J. W. Organometallics 1987, 6, 41-45.
108. 2, U - N = 2.267(6) Å:Straub, T.; Frank, W.; Reiss, G. J.; Eisen, M. S. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1996, 2541-2546.
109. 2, U - N = 2.278(4), 2.207(4), 2.212(4) Å:S-tubbert, B. D.; Stem, C. L.; Marks, T. J. Organometallics 2003, 22, 4836-4838.
110. Larch, C. P.; Cloke, F. G. N.; Hitchcock, P. B. Chem. Commun. 2008, 82-84.
111. punp = 139.8°) was observed for the thalium complex (PNP)Tl, see: DeMott, J. C.; Basuli, F.; Kilgore, U. J.; Foxman, B. M.; Huffman, J. C.; Ozerov, O. V.; Mindiola, D. J. Inorg. Chem. 2007, 46, 6271-6276.
112. 1H} NMR.
113. Maynadie, A.; Berthet, J. C.; Thuery, P.; Ephritikhine, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1082-1083.
114. Maynadie, J.; Barros, N.; Berthet, J.-C.; Thuery, P.; Maron, L.; Ephritikhine, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 2010-2012.
115. Morris, D. E.; Da Re, R. E.; Jantunen, K. C.; Castro-Rodriguez, I.; Kiplinger, J. L. Organometallics 2004, 23, 5142-5153.
116. (a) Carnall, W. T.; Crosswhite, H. M. Optical Spectra and Electronic Structure of Actinide Ions in Compounds and in Solution; Argonne National Laboratory: Argonne, IL, 1985; ANL-84-90.
117. (b) Liu, G.; Beitz, J. V. In The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, 3rd ed.; Morss, L. R., Edelstein, N. M., Fuger, J., Eds.; Springer: Dordrecht, The Netherlands, 2006: Vol. 3, pp 2013-2111.