Design strategies for engineering selectivity in bio-inspired heterogeneous catalysts

Catalysis Science and Technology

Volumn 1, Issue 4, 2011, Pages 517-534

  Xuereb, David J ^a   Raja, Robert ^a  

^a UNIVERSITY OF SOUTHAMPTON   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVE SITE; BIO-INSPIRED; CATALYTIC PROCESS; CHEMICAL PROCESS; CONFINEMENT EFFECTS; DESIGN STRATEGIES; DIVERSE RANGE; ENVIRONMENTALLY BENIGN; HETEROGENEOUS CATALYST; NOVEL ROUTE; ORGANIC MOLECULES; POROUS SUPPORT; REDUCING WASTE; SPECTROSCOPIC TECHNIQUE; STRUCTURE-PROPERTY CORRELATION; TRANSITION-METAL COMPLEX;

METAL COMPLEXES; TRANSITION METALS;

CATALYST SELECTIVITY;

EID: 79959513009     PISSN: 20444753     EISSN: 20444761     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0cy00088d     Document Type: Review

References (153)

1. A. Liese, K. Seelbach and C. Wandrey, Industrial biotransformations: A collection of processes, VCH, Weinheim, 2000
2. A. J. J. Straathof S. Panke A. Schmid Curr. Opin. Biotechnol. 2002 13 548
3. A. S. Bommarius and B. R. Riebel, Biocatalysis: fundamental and applications, Wiley-VCH, 2004
4. J. P. Rasor E. Voss Appl. Catal., A 2001 9 738
5. R. H. Holm P. Kennepohl E. I. Solomon Chem. Rev. 1996 96 2239
6. O. Yamauchi A. Odani M. Takani J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2002 3411
7. X. Shan L. Que J. Inorg. Biochem. 2006 100 421
8. J. W. Whittaker Chem. Rev. 2003 103 2347
9. M. L. Neidig E. I. Solomon Chem. Commun. 2005 5843
10. B. Meunier S. P. de Visser S. Shaik Chem. Rev. 2004 104 3947
11. J. Zhang H. Zheng S. L. Groce J. D. Lipscomb J. Mol. Catal. A: Chem. 2006 251 54
12. E. I. Solomon P. Chen M. Metz S. K. Lee A. E. Palmer Angew. Chem., Int. Ed. 2001 40 4570
13. R. L. Lieberman A. C. Rosenzweig Dalton Trans. 2005 3390
14. J. P. Klinman Chem. Rev. 1996 96 2541
15. Y. Matoba T. Kumagai A. Yamamoto H. Yoshitsu M. Sugiyama J. Biol. Chem. 2006 281 8981
16. C. Eicken B. Krebs J. C. Sacchettini Curr. Opin. Struct. Biol. 1999 9 677
17. M. Luechinger A. Kienhöfer G. D. Pirngruber Chem. Mater. 2006 18 1330
18. K. Suzuki P. D. Oldenburg L. Que Jr. Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 1887
19. K. Kerman H. B. Kraatz Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 6522
20. G. A. Somorjai J. Y. Park Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 9212
21. M. A. Camblor A. Corma P. Esteve A. Martinez S. Valencia Chem. Commun. 1997 795
22. M. J. Climent A. Corma A. Velty M. Susarte J. Catal. 2000 196 345
23. E. G. Derouane CATTECH 2002 6 11
24. R. Raja J. M. Thomas J. Mol. Catal. A: Chem. 2002 181 3
25. R. Raja P. Ratnasamy J. Catal. 1997 170 244
26. R. Raja P. Ratnasamy Catal. Lett. 1997 48 1
27. D. E. De Vos B. F. Sels P. A. Jacobs CATTECH 2002 6 14
28. R. Raja P. Ratnasamy Appl. Catal., A 1996 143 145
29. R. Raja P. Ratnasamy Appl. Catal., A. 1996 158 L7
30. V. Y. Zakharov O. M. Zakharov B. V. Romanovsky R. E. Mardaleishvili React. Kinet. Catal. Lett. 1977 6 133
31. A. N. Zakharov B. V. Romanovsky J. Inclusion Phenom. 1985 4 30
32. B. V. Romanovsky A. G. Gabrielov J. Mol. Catal. 1992 74 293
33. J. E. Lyons P. E. Ellis Jr. H. K. Myers Jr. J. Catal. 1995 155 59
34. P. E. Ellis Jr. J. E. Lyons Coord. Chem. Rev. 1990 105 181
35. N. Herron C. A. Tolman J. Am. Chem. Soc. 1987 109 2837
36. N. Herron Inorg. Chem. 1986 25 4714
37. D. R. Corbin N. Herron J. Mol. Catal. 1994 86 343
38. N. Herron J. Coord. Chem. 1988 19 25
39. J. P. Collman R. R. Gagne T. R. Halbert J. C. Marchon C. A. Reed J. Am. Chem. Soc. 1973 95 7868
40. R. D. Jones D. A. Sumerville F. Basolo Chem. Rev. 1979 79 139
41. N. Herron New J. Chem. 1989 13 761
42. R. F. Parton I. F. J. Vankelecom M. J. A. Casselman C. P. Bezoukhanova J. B. Uytterhoeven P. A. Jacobs Nature 1994 370 541
43. R. F. Parton, D. De Vos and P. A. Jacobs, in Zeolite Mincroporous Solids: Synthesis, Structure and Reactivity, ed., E. G. Derouane,,, F. Lemos,,, C. Naccache, and, R. F. Ribeiro,, Kluwer Academic Publishers, London, 1991, p. 555
44. D. R. C. Huybrechts R. F. Parton P. A. Jacobs Stud. Surf. Sci. Catal. 60 225
45. R. F. Parton J. B. Uytterhoeven P. A. Jacobs Stud. Surf. Sci. Catal. 59 395
46. P. P. Knops-Gerrits D. De Vos F. Thibault-Starzyk P. A. Jacobs Nature 1994 369 543
47. B. R. Cook T. J. Reinert K. S. Suslick J. Am. Chem. Soc. 1986 108 7281
48. S. Ernst Y. Traa U. Deeg Stud. Surf. Sci. Catal. 84 925
49. A. Zsigmond F. Notheisz M. Bartok J. E. Backvall Stud. Surf. Sci. Catal. 78 417
50. R. J. Taylor R. S. Drago J. P. Hage Inorg. Chem. 1992 31 253
51. E. R. Birnbaum M. W. Grinstaff J. A. Labinger J. E. Bercaw H. B. Gray J. Mol. Catal. A: Chem. 1995 104 L119
52. H. Diegruber P. J. Plath E. G. Schultz-Elkoff M. Mohl J. Mol. Catal. 1984 24 115
53. D. Xuereb, J. Dzierzak and R. Raja, Catalysis by Metal Complexes: Heterogenized Homogeneous Catalysts for Fine Chemical Production, ed., C. Bianchini, and, D. J. Cole-Hamilton,,, P. W. N. M. van Leeuwen,, Springer, Dordrecht, 2010, chap. 2 (see also chapter 3: J. M. Fraile, J. I. Garcia, J. A. Mayoral, and E. Pires)
54. B. M. Weckhuysen A. A. Verberckmoes L. Fu R. A. Schoonheydt J. Phys. Chem. 1996 100 9456
55. B. Fan H. Li W. Fan C. Jin R. Li Appl. Catal., A 2008 340 67
56. J. Dzierzak M. Lefenfeld R. Raja Top. Catal. 2009 52 1669
57. K. J. Balkus Jr. M. Eissa R. Levado J. Am. Chem. Soc. 1995 117 10753
58. R. Grommen P. Manikandan Y. Gao T. Shane J. J. Shane R. A. Schoonheydt B. M. Weckhuysen D. Goldfarb J. Am. Chem. Soc. 2000 122 11488
59. J. G. Mesu T. Visser A. M. Beale F. Soulimani B. M. Weckhuysen Chem.-Eur. J. 2006 12 7167
60. K. J. Balkus Jr. A. G. Gabrielov S. L. Bull F. Bedioui L. Roué J. Devynck Inorg. Chem. 1994 33 67
61. A. G. Gabrielov K. J. Balkus Jr. F. Bedioui J. Devynck Microporous Mesoporous Mater. 1994 2 119
62. K. J. Balkus Jr. A. A. Welch B. E. Gnade J. Inclusion Phenom. Mol. Recognit. Chem. 1991 10 141
63. B. M. Weckhuysen A. A. Verberckmoes I. P. Vannijvel J. A. Pelgrims P. L. Buskens P. A. Jacobs R. A. Schoonheydt Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995 34 2652
64. J. Dzierzak E. Bottinelli G. Berlier E. Gianotti E. Stulz R. M. Kowalczyk R. Raja Chem. Commun. 2010 46 2805
65. H. Sigel D. B. McCormick J. Am. Chem. Soc. 1971 93 2041
66. P. C. A. Bruijnincx M. Lutz A. L. Spek E. E. Van Faassen B. M. Weckhuysen G. Van Koten R. J. M. Klein Gebbink Eur. J. Inorg. Chem. 2005 779
67. K. Kervinen P. C. A. Bruijnincx A. M. Beale J. G. Mesu G. Van Koten R. J. M. Klein Gebbink B. M. Weckhuysen J. Am. Chem. Soc. 2006 128 3208
68. L. Fu B. M. Weckhuysen A. A. Verberckmoes R. A. Schoonheydt Clay Miner. 1996 31 491
69. C. I. Fernandes N. U. Silva P. D. Vaz T. G. Nunes C. D. Nunes Appl. Catal., A 2010 384 84
70. Z. An W. Zhang H. Shi J. He J. Catal. 2006 241 319
71. J. Bujdak B. M. Rode J. Mol. Catal. A: Chem. 1999 144 129
72. A. M. Davis G. Joanis L. Tribe J. Comput. Chem. 2008 29 983
73. B. M. Weckhuysen H. Leeman R. A. Schoonheydt Phys. Chem. Chem. Phys. 1999 1 2875
74. Z. Csendes I. Lajter V. Burgis L. J. T. Kiss I. Palinko Vib. Spectrosc. 2010 53 132
75. A. Aranyi Z. Csendes J. T. Kiss I. Palinko J. Mol. Struct. 2009 924-926 166
76. J. E. Krohn M. Psapatsis Langmuir 2005 21 8743
77. S. Munsch M. Hartmann S. Ernst Chem. Commun. 2001 1978
78. M. R. Maurya M. Kumar A. Kumar J. C. Pessoa Dalton Trans. 32 4220
79. S. Jammi L. Rout P. Saha V. K. Akkilagunta S. Sanyasi T. Punniyamurthy Inorg. Chem. 2008 47 5093
80. T. Punniyamurthy L. Rout Coord. Chem. Rev. 2008 252 134
81. V. B. Valodkar G. L. Tembe A. Ravindranathan R. N. Ram H. S. Rama J. Mol. Catal. A: Chem. 2004 208 21
82. V. B. Valodkar G. L. Tembe A. Ravindranathan R. N. Ram H. S. Rama J. Macromol. Sci., Part A: Pure Appl. Chem. 2004 41 839
83. Y. R. De Miguel J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 2000 4213
84. Z. Csendes V. Burgis L. Lacko I. Labadi J. T. Kiss I. Palinko Anal. Bioanal. Chem. 2010 397 549
85. B. Korbelly J. T. Kiss K. Hernadi I. Palinko J. Mol. Struct. 2007 834-836 345
86. N. E. Leadbeater M. Marco Chem. Rev. 2002 102 3217
87. B. Meunier Chem. Rev. 1992 92 1411
88. L. Canali D. C. Sherrington Chem. Soc. Rev. 1999 28 85
89. J. M. Thomas R. Raja Top. Catal. 2010 53 848
90. J. M. Thomas J. C. Hernandez-Garrido R. Raja R. G. Bell Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 2799
91. S. Bordiga R. Buzzoni F. Geobaldo C. Lamberti E. Giamello A. Zecchina G. Leofanti G. Petrini G. Tozzola G. Vlaic J. Catal. 1996 158 486
92. J. M. Thomas Nature 1994 368 289
93. C. T. Kresge M. E. Leonowicz W. J. Roth J. C. Vartuli J. S. Beck Nature 1992 359 710
94. J. M. Thomas R. Raja Acc. Chem. Res. 2008 41 708
95. A. P. Wight M. E. Davis Chem. Rev. 2002 102 3589
96. H. Yang G. Zhang X. Hong Y. Zhu Microporous Mesoporous Mater. 2004 68 119
97. J. M. Thomas Angew. Chem., Int. Ed. 1999 38 3588
98. B. F. G. Johnson S. A. Raynor D. S. Shephard T. Maschmeyer J. M. Thomas G. Sankar S. T. Bromley R. D. Oldroyd L. G. Gladden M. D. Mantle Chem. Commun. 1999 1167
99. F. J. Feher D. A. Newman J. F. Walzer J. Am. Chem. Soc. 1989 111 1741
100. S. A. Raynor J. M. Thomas R. Raja B. F. G. Johnson R. G. Bell M. D. Mantle Chem. Commun. 2000 1925
101. M. D. Jones R. Raja J. M. Thomas B. F. G. Johnson D. W. Lewis J. Rouzard K. D. M. Harris Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 4326
102. J. Rouzard M. D. Jones R. Raja B. F. G. Johnson J. M. Thomas M. Duer Helv. Chim. Acta 2003 86 1753
103. F. M. de Rege D. K. Morita K. C. Ott W. Tumas R. D. Broene Chem. Commun. 2000 1797
104. J. M. Thomas, B. F. G. Johnson, R. Raja and M. D. Jones, European Patent Filing No., EP1469005 B1, 2004
105. J. M. Thomas, B. F. G. Johnson, R. Raja and M. D. Jones, US Patent Filing No., US2004220347, 2004
106. J. M. Thomas Faraday Discuss. 1995 100 C9
107. J. M. Thomas T. Maschmeyer B. F. G. Johnson D. S. Shephard J. Mol. Catal. A: Chem. 1999 141 139
108. R. B. Merrifield J. Am. Chem. Soc. 1963 85 2149
109. A. Walcarius M. Etienne B. Lebeau Chem. Mater. 2003 15 2174
110. M. Luechinger R. Prins G. D. Pirngruber Microporous Mesoporous Mater. 2005 85 111
111. G. D. Pirngruber L. Frunz M. Lüchinger Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 2928
112. L. Frunz R. Prins G. D. Pirngruber Chem. Mater. 2007 19 4357
113. H. C. Kolb M. G. Finn K. B. Sharpless Angew. Chem., Int. Ed. 2001 40 2004
114. J. E. Hein J. C. Tripp L. B. Krasnova K. B. Sharpless V. V. Fokin Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 8018
115. D. Font C. Jimeno M. A. Pericàs Org. Lett. 2006 8 4653
116. E. A. Prasetyanto N. H. Khan H. Seo S. Park Top. Catal. 2010 53 1381
117. K. Jakka J. Liu C. G. Zhao Tetrahedron Lett. 2007 48 1395
118. R. Raja J. M. Thomas M. Greenhill-Hooper V. Doukova Chem. Commun. 2007 1924
119. M. Greenhill-Hooper, R. Raja and J. M. Thomas, WO Patent. Appl., 2006043075 A1, 2006
120. B. List P. Pojarliev C. Castello Org. Lett. 2001 3 573 575
121. B. List Synlett 2001 1675 1686
122. B. List J. Am. Chem. Soc. 2000 122 9336
123. B. List P. Pojarliev H. J. Martin Org. Lett. 2001 3 2423
124. S. Mukherjee J. W. Yang S. Hoffmann B. List Chem. Rev. 2007 107 5471
125. Z. G. Hajos D. R. Parrish J. Org. Chem. 1974 39 1615
126. U. Eder G. Sauer R. Weichert Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1971 10 496
127. R. M. Wilson J. Am. Chem. Soc. 2005 127 11616
128. F. Calderón R. Fernandez F. Sanchez A. Fernandez-Mayoralas Adv. Synth. Catal. 2005 347 1395
129. B. List R. A. Lerner C. F. Barbas J. Am. Chem. Soc. 2000 122 2395
130. M. J. Gaunt C. C. C. Johansson A. McNally N. T. Vo Drug Discovery Today 2007 12 8
131. P. Serna L. A. Baumes M. Moliner A. Corma J. Catal. 2008 258 25
132. A. Urakawa A. Baiker Top. Catal. 2009 52 1312
133. F. C. Meunier Chem. Soc. Rev. 2010 39 4602
134. S. T. Tinnemans J. G. Mesu K. Kervinen T. Visser T. A. Nijhuis A. M. Beale D. E. Keller A. M. J. van der Eerden B. M. Weckhuysen Catal. Today 2006 113 3
135. B. Barwick H. S. Park O.-H. Kwon J. S. Baskin A. H. Zewail Science 2008 322 1227
136. F. Carbone O.-H. Kwon A. H. Zewail Science 2009 325 181
137. S. Chen M. T. Seidel A. H. Zewail Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 5154
138. C.-Y. Ruan V. A. Lobsatov F. Vigliotti S. Chen A. H. Zewail Science 2004 304 80
139. A. H. Zewail Science 2010 328 187
140. J. B. Nicholas Top. Catal. 1997 4 157
141. C. R. A Catlow S. A. French A. A. Sokol J. M. Thomas Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 2005 363 913
142. B. Hammer J. K. Norskov Adv. Catal. 45 71
143. J. M. Thomas J. Chem. Phys. 2008 128 182502
144. J. Paterson M. Potter E. Gianotti R. Raja Chem. Commun. 2011 47 517
145. E. Gianotti V. N. Shetti M. Manzoli J. A. L. Blaine W. C. Pearl Jr. R. D. Adams S. Coluccia R. Raja Chem.-Eur. J. 2010 16 8202
146. M. Vishnuvarthan A. J. Paterson R. Raja A. Piovano F. Bonino E. Gianotti G. Berlier Microporous Mesoporous Mater. 2011 138 167
147. S. T. Bromley G. Sankar C. R. A. Catlow T. Maschmeyer B. F. G. Johnson J. M. Thomas Chem. Phys. Lett. 2001 340 524
148. S. A. French A. A. Sokol S. T. Bromley C. R. A. Catlow P. Sherwood Top. Catal. 2003 24 161
149. S. T. Bromley S. A. French A. A. Sokol C. R. A. Catlow P. Sherwood J. Phys. Chem. B 2003 107 7045
150. M. Boronat P. Concepcion A. Corma M. T. Navarro M. Renz S. Valencia Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 2876
151. R. A. Schoonheydt B. M. Weckhuysen Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 2794
152. C. H. Lee H. C. Lin S. H. Cheng T. S. Lin C. Y. Mou J. Phys. Chem. 2009 113 16058
153. D. Baute D. Arieli F. Neesse H. Zimmermann B. M. Weckhuysen D. Goldfarb J. Am. Chem. Soc. 2004 126 11733