Density functional calculations on protonation of the [FeFe]-hydrogenase model complex Fe2(μ-pdt)(CO)4(PMe3) 2 and subsequent isomerization pathways

European Journal of Inorganic Chemistry

Volumn , Issue 7, 2011, Pages 1080-1093

  Liu, Caiping ^a   Peck, Jamie N T ^b   Wright, Joseph A ^b   Pickett, Christopher J ^b   Hall, Michael B ^a  

^a TEXAS A AND M UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY OF EAST ANGLIA   (United Kingdom)

Author keywords

Density functional calculations; Hydrides; Isomerization; Protonation; FeFe Hydrogenase

Indexed keywords

COORDINATION REACTIONS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ETHERS; HYDRIDES; IRON COMPOUNDS; ISOMERIZATION; PLANTS (BOTANY); PROTONATION;

BRIDGING HYDRIDE; DENSITY-FUNCTIONAL CALCULATIONS; DENSITY-FUNCTIONAL THEORY CALCULATIONS; HYDRIDE SPECIES; ISOMERISATION; ISOMERIZATION PATHWAYS; MODEL COMPLEXES; PROTONATIONS; [FEFE]-HYDROGENASE; [FEFE]HYDROGENASES;

ISOMERS;

EID: 79951916425     PISSN: 14341948     EISSN: 10990682     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/ejic.201001085     Document Type: Article

References (67)

1. a) C. Tard, C. J. Pickett, Chem. Rev. 2009, 109, 2245-2274;
2. b) P. E. M. Siegbahn, J. W. Tye, M. B. Hall, Chem. Rev. 2007, 107, 4414-4435;
3. c) J. W. Tye, M. B. Hall, M. Y. Darensbourg, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 16911-16912.
4. a) M. W. W. Adams, Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1020, 115-145;
5. b) S. P. J. Albract, Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. Biochim. Biophys. Acta 1994, 1188, 167-204;
6. c) E. Garcin, X. Vernede, E. C. Hatchikian, A. Volbeda, M. Frey, J. C. Fontecilla-Camps, Structure 1999, 7, 557-566;
7. d) M. Korbas, S. Vogt, W. Meyer-Klaucke, E. Bill, E. J. Lyon, R. K. Thauer, S. Shima, J. Biol. Chem. 2006, 281, 30804-30813;
8. e) X. Z. Yang, M. B. Hall, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10901-10908.
9. a) S. J. Borg, S. K. Ibrahim, C. J. Pickett, S. P. Best, C. R. Chim. 2008, 11, 852-860;
10. b) A. I. Stewart, I. P. Clark, M. Towrie, S. K. Ibrahim, A. W. Parker, C. J. Pickett, N. T. Hunt, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 10023-10032;
11. c) J. A. Wright, C. J. Pickett, Chem. Commun. 2009, 5719-5721;
12. d) A. Jablonskytė, J. A. Wright, C. J. Pickett, Dalton Trans. 2010, 39, 3026-3034.
13. a) X. Zhao, I. P. Georgakaki, M. L. Miller, J. C. Yarbrough, M. Y. Darensbourg, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9710-9711;
14. b) D. Chong, I. P. Georgakaki, R. Mejia-Rodriguez, J. Sanabria-Chinchilla, M. P. Soriaga, M. Y. Darensbourg, Dalton Trans. 2003, 4158-4163;
15. c) C. M. Thomas, O. Rüdiger, T. B. Liu, C. E. Carson, M. B. Hall, M. Y. Darensbourg, Organometallics 2007, 26, 3976-3984;
16. d) C. M. Thomas, T. B. Liu, M. B. Hall, M. Y. Darensbourg, Inorg. Chem. 2008, 47, 7009-7024;
17. e) M. L. Singleton, N. Bhuvanesh, J. H. Reibenspies, M. Y. Darensbourg, Angew. Chem. 2008, 120, 9634;
18. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 9492-9495.
19. a) J.-F. Capon, S. El Hassnaoui, F. Gloaguen, P. Schollhammer, J. Talarmin, Organometallics 2005, 24, 2020-2022;
20. b) S. Ezzaher, J.-F. Capon, F. Gloaguen, F. Y. Pétillon, P. Schollhammer, J. Talarmin, Inorg. Chem. 2007, 46, 3426-3428;
21. c) . S. Ezzaher, J.-F. Capon, F. Gloaguen, N. Kervarec, F. Y. Pétillon, R. Pichon, P. Schollhammer, J. Talarmin, C. R. Chim. 2008, 11, 906-914;
22. d) J.-F. Capon, F. Gloaguen, F. Y. Pétillon, P. Schollhammer, J. Talarmin, Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 4671- 4681;
23. e) J.-F. Capon, S. Ezzaher, F. Gloaguen, F. Y. Pétillon, P. Schollhammer, J. Talarmin, Chem. Eur. J. 2008, 14, 1954-1964.
24. a) F. Gloaguen, J. D. Lawrence, T. B. Rauchfuss, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9476-9477;
25. b) A. K. Justice, T. B. Rauchfuss, S. R. Wilson, Angew. Chem. 2007, 119, 6264;
26. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 6152-6154;
27. c) M. T. Olsen, M. Bruschi, L. De Gioia, T. B. Rauchfuss, S. R. Wilson, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12021-12030;
28. d) A. K. Justice, M. J. Nilges, T. B. Rauchfuss, S. R. Wilson, L. De Gioia, G. Zampella, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5293-5301;
29. e) Z. M. Heiden, G. Zampella, L. De Gioia, T. B. Rauchfuss, Angew. Chem. 2008, 120, 9902;
30. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 9756-9759.
31. a) M. H. Cheah, S. J. Borg, M. I. Bondin, S. P. Best, Inorg. Chem. 2004, 43, 5635-5644;
32. b) S. J. Borg, T. Behrsing, S. P. Best, M. Razavet, X. M. Liu, C. J. Pickett, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16988-16999;
33. c) M. H. Cheah, S. J. Borg, S. P. Best, Inorg. Chem. 2007, 46, 1741-1750;
34. d) M. H. Cheah, C. Tard, S. J. Borg, X. M. Liu, S. K. Ibrahim, C. J. Pickett, S. P. Best, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11085-11092.
35. a) X. Zhao, Y.-M. Hsiao, C.-H. Lai, J. H. Reibenspies, M. Y. Darensbourg, Inorg. Chem. 2002, 41, 699-708;
36. b) X. Zhao, I. P. Georgakaki, M. L. Miller, R. Mejia-Rodriguez, C.-Y. Chiang, M. Y. Darensbourg, Inorg. Chem. 2002, 41, 3917-3928;
37. c) P. I. Volkers, T. B. Rauchfuss, J. Inorg. Biochem. 2007, 101, 1748-1751.
38. a) J. I. van der Vlugt, T. B. Rauchfuss, C. M. Whaley, S. R. Wilson, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16012-16013;
39. b) D. Morvan, J.-F. Capon, F. Gloaguen, A. Le Goff, M. Marchivie, F. Michaud, P. Schollhammer, J. Talarmin, J.-J. Yaouanc, Organometallics 2007, 26, 2042-2052;
40. c) P.-Y. Orain, J.-F. Capon, N. Kervarec, F. Gloaguen, F. Pétillon, R. Pichon, P. Schollhammer, J. Talarmin, Dalton Trans. 2007, 3754-3756;
41. d) B. E. Barton, T. B. Rauchfuss, Inorg. Chem. 2008, 47, 2261-2263.
42. a) J. W. Tye, M. Y. Darensbourg, M. B. Hall, THEOCHEM 2006, 771, 123-128;
43. b) J. A. Franz, S.-J. Lee, T. A. Bowden, M. S. Alnajjar, A. M. Appel, J. C. Birnbaum, T. E. Bitterwolf, M. Dupuis, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15212-15224.
44. a) B. E. Barton, M. T. Olsen, T. B. Rauchfuss, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16834-16835;
45. b) D. Morvan, J.-F. Capon, F. Gloaguen, F. Y. Pétillon, P. Schollhammer, J. Talarmin, J.-J. Yaouanc, F. Michaud, N. Kervarec, J. Organomet. Chem. 2009, 694, 2801-2807;
46. c) B. E. Barton, G. Zampella, A. K. Justice, L. De Gioia, T. B. Rauchfuss, S. R. Wilson, Dalton Trans. 2010, 39, 3011-3019.
47. a) J. W. Peters, W. N. Lanzilotta, B. J. Lemon, L. C. Seefeldt, Science 1998, 282, 1853-1858;
48. b) Y. Nicolet, C. Piras, P. Legrand, C. E. Hatchikian, J. C. Fontecilla-Camps, Structure 1999, 7, 13-23;
49. c) Y. Nicolet, A. L. de Lacey, X. Vernède, V. M. Fernandez, E. C. Hatchikian, J. C. Fontecilla-Camps, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1596-1601.
50. a) G. Zampella, P. Fantucci, L. De Gioia, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10909-10917;
51. b) P.-Y. Orain, J.-F. Capon, F. Gloaguen, F. Y. Pétillon, P. Schollhammer, J. Talarmin, G. Zampella, L. De Gioia, T. Roisnel, Inorg. Chem. 2010, 49, 5003-5008.
52. P. Surawatanawong, M. B. Hall, Inorg. Chem. 2010, 49, 5737-5747.
53. S. J. Borg, J. W. Tye, M. B. Hall, S. P. Best, Inorg. Chem. 2007, 46, 384-394.
54. J. A. Wright, L. Webster, A. Jablonskytė, P. M. Woi, S. K. Ibrahim, C. J. Pickett, Faraday Discuss. 2011, 148, 359-371.
55. G. Zampella, P. Fantucci, L. De Gioia, Chem. Commun. 2010, 46, 8824-8826.
56. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian 03, revision E.01, Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2004.
57. a) A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652;
58. b) C. Lee, W. Yang, R. G. Parr, Phys. Rev. 1988, 37, 785-789;
59. c) B. Miehlich, A. Savin, H. Stoll, H. Preuss, Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 200-206.
60. a) P. J. Hay, W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 1985, 82, 284-298;
61. b) P. J. Hay, W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 1985, 82, 270-283;
62. c) P. J. Hay, W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 1985, 82, 299-310.
63. M. Couty, M. B. Hall, J. Comput. Chem. 1996, 17, 1359-1370.
64. a) A. W. Ehlers, M. Biihme, S. Dapprich, A. Gobbi, A. Hijllwarth, V. Jonas, K. F. Kiihler, R. Stegmann, A. Veldkamp, G. Frenking, Chem. Phys. Lett. 1993, 208, 111-114;
65. b) A. Höllwarth, M. Biihme, S. Dapprich, A. W. Ehlers, A. Gobbi, V. Jonas, K. F. Köhler, R. Stegmann, A. Veldkamp, G. Frenking, Chem. Phys. Lett. 1993, 208, 237-240.
66. a) J. Manson, C. E. Webster, M. B. Hall, JIMP2, a free program for Visualizing and manipulating molecules, version 0.091, Texas A&M University, College Station, TX, 2006;
67. b) M. B. Hall, R. F. Fenske, Inorg. Chem. 1972, 11, 768-775.