Molecular catalysts that oxidize water to dioxygen

Angewandte Chemie - International Edition

Volumn 48, Issue 16, 2009, Pages 2842-2852

  Sala, Xavier ^a   Romero, Isabel ^b   Rodríguez, Montserrat ^b   Escriche, Lluís ^c   Llobet, Antoni ^a,c  

^a INSTITUTE OF CHEMICAL RESEARCH OF CATALONIA ICIQ   (Spain)

^b UNIVERSITY OF GIRONA   (Spain)

^c UNIVERSITAT AUTÒNOMA DE BARCELONA   (Spain)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYSTS;

CATALYST DESIGNS; DIOXYGENS; EFFICIENT CATALYSTS; MOLECULAR CATALYSTS; OXYGEN-EVOLVING COMPLEXES; PHOTOSYSTEM II; RENEWABLE FUELS; WATER OXIDATION;

OXIDATION;

EID: 70349786279     PISSN: 14337851     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/anie.200802659     Document Type: Article

References (83)

1. R. Eisenberg, H. B. Gray, Inorg. Chem. 2008, 47, 1697.
2. C. Herrero, B. Lassalle-Kaiser, W. Leibl, A. W. Rutherford, A. Aukauloo, Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 456.
3. M. Grätzel, Nature 2001, 414, 338.
4. See Nature News Feature "The photon trap": K. Sanderson, Nature 2008, 452, 400-402.
5. See, for example: C. S. Mullins, V. L. Pecoraro, Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 416.
6. J. M. Mayer, Annu. Rev. Phys. Chem. 2004, 55, 363.
7. (a)M. H. B. Huynh, T.. J. Meyer, Chem. Rev. 2007, 107, 5004;
8. b) T.. J. Meyer, M. H. B. Huynh, H. H. Thorp, Angew. Chem. 2007,119, 5378; Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5284.
9. (a) B. Kok, B. Forbush, M. McGloin, Photochem. Photobiol. 1970, 11, 457;
10. b) M. Haumann, H. Dau, Biochim. Biophys. Acta Bioenerg 2007,1767, 472.
11. (a) K. N. Ferreira, T. M. Iverson, K. Maghlaoui, J. Barber, S. Iwata, Science 2004,303,1831;
12. b) A. W. Rutherford, A. Boussac, Science 2004, 303, 1782.
13. J. Yano, J. Kern, K. Sauer, M. J. Latimer, Y. Pushkar, J. Biesiadka, B. Loll, W. Saenger, J. Messinger, A. Zouni, V. K. Yachandra, Science 2006, 314, 821.
14. (a)J. P. McEvoy, G.. W. Brudvig, Chem. Rev. 2006, 106, 4455;
15. b) E. M. Sproviero, J. A. Gascon, J. P. McEvoy, G.. W. Brudvig, V. S. Batista, J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 1119.
16. B. Loll, J. Kern, W. Saenger, A. Zouni, J. Biesiadka, Nature 2005, 438, 1040.
17. M. Haumann, P. Liebisch, G.. Müller, M. Barra, M. Grabolle, H. Dau, Science 2005, 310, 1019.
18. For an overview see: T. J. Meyer, M. H. V. Huynh, Inorg. Chem. 2003, 42, 8140.
19. (a) M. Rodriguez, I. Romero, G.. Sens, A. Llobet, J. Mol. Catal. A 2006, 251, 215;
20. b) A. Llobet, Inorg. Chim. Acta 1994, 221, 125;
21. c) M. Rodriguez, I. Romero, A. Llobet, A. Deronzier, M. Biner, T. Parella, H. Stoeckli-Evans, Inorg. Chem. 2001, 40, 4150.
22. (a) R. A. Binstead, B. A. Moyer, G.. J. Samuels, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 2897;
23. b) R. A. Binstead, M. E. McGuire, A. Dovletoglou, W. K. Seok, L E. Roecker, T..I Meyer, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 173.
24. (a) J. R. Bryant, T. Matsuo, J. M. Mayer, Inorg. Chem. 2004, 43, 1587;
25. b) X. Sala, A. Poater, I. Romero, M. Rodriguez, A. Llobet, X. Solans, T. Parella, T. M. Santos, Eur. J. Inorg. Chem. 2004, 612;
26. c) W.-P Yip, W.-Y... Yu, N. Zhu, G..-M. Che, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14239;
27. d) E. Masllorens, M. Rodriguez, I. Romero, A. Roglans, T. Parella, J. Benet-Buchholz, M. Poyatos, A. Llobet, J. Am. Chem. Soc. 2006,128, 5306.
28. (a) S. W. Gestern, G.. J. Samuels, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 4029;
29. b) J. A. Gilbert, D. S. Eggleston, W. R. Murphy, Jr., D. A. Geselowitz, S. W. Gestern, D. J. Hodgson, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 1985,107, 3855.
30. M. G.. Zerner in Rev. Comp Chem., Vol. 2 (Eds.: K. B. Lipko-witz, D. B. Boyd), VCH, New York, 1991, p. 313.
31. Quantum CAChe, version 6.1.12.33, Fujitsu, Ltd., Kanagawa, Japan, 1999.
32. A. Llobet, M. E. Curry, H. T.. Evans, T.. J. Meyer, Inorg. Chem. 1989, 28, 3131.
33. J. P. Collin, J. P. Sauvage, Inorg. Chem. 1986, 25, 135.
34. (a) H. H. Petach, M. Elliot, J. Electrochem. Soc. 1992,139, 2217;
35. b) Y. K. Lai, K. Y. Wong, J. Electroanal. Chem. 1995, 380, 193;
36. c) F... P. Rotzinger, S. Munavalli, P. Comte, J. K. Hurst, M. Grätzel, F.. J. Pern, A. J. Frank, J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 6619;
37. d) M. K. Nazeeruddin, F.. P. Rotzinger, P. Comte, M. Grätzel, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1988, 872;
38. e) E. L. Lebeau, S. A. Adeyemi, T.. J. Meyer, Inorg. Chem. 1998,37,6476;
39. f) J. C Dobson, T.. J. Meyer, Inorg. Chem. 1988,27, 3283;
40. g) J. A. Gilbert, D. Geselowitz, T.. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 1986,108, 1493;
41. h) F.. Liu, T.. Cardolaccia, B. J. Hornstein, J. R. Schoonover, T.. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2007,129, 2446;
42. i) A. R. Howells, A. Sankarraj, C Shannon, J. Am. Chem. Soc. 2004,126, 12258.
43. I. Romero, M. Rodriguez, C Sens, J. Mola, M. R. Kollipara, L. Francas, L. Mas-Marza, E. Escriche, A. Llobet, Inorg. Chem. 2008, 47, 1824.
44. (a)D. Geselowitz, T.. J. Meyer, Inorg. Chem. 1990, 29, 3894;
45. b) C W. Chronister, R. A. Binstead, J. Ni, T.. J. Meyer, Inorg. Chem. 1997, 36, 3814;
46. c) R. A. Binstead, C W. Chronister, J. Ni, C M. Hartshorn, T.. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2000,122, 8464.
47. (a) J. K. Hurst, J. Zhou, Y... Lei, Inorg. Chem. 1992,31,1010;
48. b) Y... Lei, J. K. Hurst, Inorg. Chem. 1994, 33, 4460;
49. c) Y... Lei, J. K. Hurst, Inorg. Chim. Acta 1994, 226, 179;
50. d) H. Yamada, J. K. Hurst, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5303;
51. e) H. Yamada, T.. Koike, J. K. Hurst, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12775;
52. f) H. Yamada, W. F.. Siems, T.. Koike, J. K. Hurst, J. Am. Chem. Soc. 2004,126, 9786.
53. (a) X. Yang, M.-H. Baik, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13222;
54. b) X. Yang, M. H. Baik, J. Am. Chem. Soc. 2006,128, 7476.
55. (a) C J. Cramer, Essentials of Computational Chemistry, Wiley, New York, 2002, chap. 8;
56. b) P. Jaque, A. V. Marenich, C.J. Cramer, D. G.. Truhlar, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 5783.
57. C Sens, I. Romero, M. Rodriguez, A. Llobet, T.. Parella, J. Benet-Buchholz, J. Am. Chem. Soc. 2004,126, 7798.
58. (a) C Sens, M. Rodriguez, I. Romero, A. Llobet, T.. Parella, B. P. Sullivan, J. Benet-Buchholz, Inorg. Chem. 2003, 42, 2040;
59. b) C Sens, M. Rodriguez, I. Romero, A. Llobet, T.. Parella, J. Benet-Buchholz, Inorg. Chem. 2003, 42, 8385.
60. N. Planas, X. Sala, A. Llobet, unpublished results.
61. (a) R. Zong, P. Thummel, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12802;
62. b) R. Zong, D. Wang, R. Hammit, R. P. Thummel, J. Org. Chem. 2006, 71, 167.
63. Z. Deng, H.-W Tseng, R. Zong, D. Wang, R. A. Thummel, Inorg. Chem. 2008, 47, 1835.
64. (a) M. M. Taqui-Khan, G.. Ramachandraiah, S. H. Mehta, S. H. R. Abdi, S. Kumar, J. Mol. Catal. 1990, 58, 199;
65. b) N. C. Pramanik, S. Bhattacharya, Transition Met. Chem. 1997, 22, 524.
66. T. Wada, K. Tsuge, K. Tanaka, Angew. Chem. 2000, 112, 1539; Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 1479.
67. N. D. McDaniel, F.. J. Coughlin, L. L. Tinker, S. Bernhard, J. Am. Chem. Soc. 2008,130, 210.
68. J. C Dobson, T. J. Meyer, Inorg. Chem. 1988, 27, 3283.
69. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon, Oxford, 1984, chap. 26, pp. 1300-1320.
70. (a) A. Sartorel, M. Carraro, G.. Scorrano, R. De Zorzi, S. Geremia, N. D. McDaniel, S. Bernhard, M. Bonchio, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5006;
71. b) Y... V. Geletii, B. Botar, P. K. Kogerler, D A. Hillesheim, D J. Musaev, C L. Hill, Angew. Chem. 2008, 120, 3960; Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 3896.
72. (a) J. R. Osman, J. A. Crayston, D T. Richens, Inorg. Chem. 1998, 37, 1665;
73. b) L. Heerman, H. VanNijen, W DΌlieslager, Inorg. Chem. 1988, 27, 4320.
74. (a) K. Nagoshi, S. Yamashita, M. Yagi, M. Kaneko, J. Mol. Catal. A 1999,144, 71;
75. b) M. Yagi, M. Kaneko, Chem. Rev. 2001,101, 21.
76. F.. Liu, T. Cardolaccia, B. J. Hornstein, J. R. Schoonover, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2007,129, 2446.
77. A. Deronzier, J. C Moutet, Acc. Chem. Res. 1989, 22, 249.
78. J. Mola, E. Mas-Marza, X. Sala, I. Romero, M. Rodriguez, C Viñas, T. Parella, A. Llobet, Angew. Chem. 2008, 120, 5914; Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 5830.
79. (a) C Masalles, J. Llop, C Viñas, F.. Teixidor, Adv. Mater. 2002,14, 826;
80. b) J. Llop, C Masalles, C Viñas, F.. Teixidor, R. Sillanpää, R. Kivekäs, Dalton Trans. 2003, 556.
81. (a) V Balzani, A. Juris, M. Venturi, Chem. Rev. 1996, 96, 759;
82. b) H. Taube, E. S. Gould, Acc. Chem. Res. 1969, 2, 321.
83. M. W Kanan, D G.. Nocera, Science 2008, 321, 1072.