An abiotic analogue of the diiron(iv)oxo "diamond core" of soluble methane monooxygenase generated by direct activation of O 2 in aqueous Fe(ii)/EDTA solutions: Thermodynamics and electronic structure

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 13, Issue 33, 2011, Pages 15272-15282

  Bernasconi, Leonardo ^a,b   Belanzoni, Paola ^b,c   Baerends, Evert Jan ^b,d  

^a RUTHERFORD APPLETON LABORATORY   (United Kingdom)

^b Pohang University of Science and Technology (POSTECH)   (South Korea)

^c UNIVERSITY OF PERUGIA   (Italy)

^d VU UNIVERSITY AMSTERDAM   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EDETIC ACID; FERROUS ION; METHANE MONOOXYGENASE; OXYGEN; OXYGENASE; WATER;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ELECTRON; METABOLISM; QUANTUM THEORY; SOLUBILITY; SOLUTION AND SOLUBILITY; THERMODYNAMICS;

EDETIC ACID; ELECTRONS; FERROUS COMPOUNDS; MOLECULAR STRUCTURE; OXYGEN; OXYGENASES; QUANTUM THEORY; SOLUBILITY; SOLUTIONS; THERMODYNAMICS; WATER;

EID: 80051717370     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c1cp21244c     Document Type: Article

References (107)

1. R. H. Crabtree Chem. Rev. 1995 95 987
2. A. Earnshaw and N. Greenwood, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann, Oxford, 1997
3. W. C. Bray M. H. Gorin J. Am. Chem. Soc. 1932 54 2124
4. J. T. Groves M. Van Der Puy J. Am. Chem. Soc. 1974 96 5274
5. J. T. Groves G. A. McClusky J. Am. Chem. Soc. 1976 98 859
6. P. Wardman L. P. Candeias Radiat. Res. 1996 145 523
7. H. B. Dunford Coord. Chem. Rev. 2002 233 311
8. F. Gozzo J. Mol. Catal. A: Chem. 2001 171 1
9. J. T. Groves J. Inorg. Biochem. 2006 100 434
10. D. Balcells E. Clot O. Eisenstein Chem. Rev. 2010 110 749 823
11. T. Løgager J. Holcman K. Sehested T. Pedersen Inorg. Chem. 1992 31 3523
12. O. Pestovsky A. Bakac J. Am. Chem. Soc. 2004 126 13757
13. O. Pestovsky S. Stoian E. L. Bominaar X. Shan E. Münck L. Que Jr. A. Bakac Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 6871
14. F. Buda B. Ensing M. C. M. Gribnau E. J. Baerends Chem.-Eur. J. 2001 7 2775
15. F. Buda B. Ensing M. C. M. Gribnau E. J. Baerends Chem.-Eur. J. 2003 9 3436
16. B. Ensing F. Buda P. Blöchl E. J. Baerends Angew. Chem., Int. Ed. 2001 40 2893
17. B. Ensing F. Buda P. Blöchl E. J. Baerends Phys. Chem. Chem. Phys. 2002 4 3619
18. B. Ensing F. Buda M. C. M. Gribnau E. J. Baerends J. Am. Chem. Soc. 2004 126 4355
19. M. J. Louwerse E. J. Baerends Phys. Chem. Chem. Phys. 2007 9 156
20. M. R. Bukowski K. D. Koehntop A. Stubna E. L. Bominaar J. A. Halfen E. Münck W. Nam L. Que Jr. Science 2005 310 1000
21. A. Decker J.-U. Rohde L. Que Jr. E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 2004 126 5378
22. A. Decker M. D. Clay I. Solomon J. Inorg. Biochem. 2006 100 697
23. J. Kaizer E. J. Klinker N. Y. Oh J.-U. Rohde W. J. Song A. Stubna J. Kim E. Münck W. Nam L. Que Jr. J. Am. Chem. Soc. 2003 126 472
24. J.-U. Rohde L. Que Jr. Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 2255
25. J.-U. Rohde J.-H. In M. H. Lim W. W. Brennessel M. R. Bukowski A. Stubna E. Münck W. Nam L. Que Jr. Science 2003 299 1037
26. C. V. Sastri M. J. Park T. Ohta T. A. Jackson A. Stubna M. S. Seo J. Lee J. Kim T. Kitagawa E. Münck L. Que Jr. W. Nam J. Am. Chem. Soc. 2005 127 12494
27. X. Shan L. Que Jr. J. Inorg. Biochem. 2006 100 421
28. L. Bernasconi M. J. Louwerse E. J. Baerends Eur. J. Inorg. Chem. 2007 3023
29. H. Hirao D. Kumar L. Que Jr. S. Shaik J. Am. Chem. Soc. 2006 128 8590
30. S. Shaik H. Hirao D. Kumar Acc. Chem. Res. 2007 40 532
31. H. Hirao L. Que Jr. W. Nam S. Shaik Chem.-Eur. J. 2008 14 1740
32. C. Michel E. J. Baerends Inorg. Chem. 2009 48 3628
33. C. Geng S. Ye F. Neese Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 1
34. D. Janardanan Y. Wang P. Schyman L. Que Jr. S. Shaik Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 3342 3345
35. J. England M. Martinho E. R. Farquhar J. R. Frisch E. L. Bominaar E. Münck L. Que Jr. Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 3622
36. J. England Y. Guo E. R. Farquhar V. G. Young Jr. E. Munck L. Que Jr. J. Am. Chem. Soc. 2010 132 8635
37. K.-B. Cho S. Shaik W. Nam Chem. Commun. 2010 46 4511
38. S. D. Wong C. B. Bell III L. V. Liu Y. Kwak E. I. Solomon Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 1
39. G. T. Babcock Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999 96 12971
40. P. G. Debrunner Hyperfine Interact. 1990 53 21
41. R. Rutter M. Valentine M. P. Hendrich L. P. Hager P. G. Debrunner Biochemistry 1983 22 4769
42. R. Rutter L. P. Hager H. Dhonau M. Hendrich M. Valentine P. Debrunner Biochemistry 1984 23 6809
43. J. C. Price E. W. Barr B. Tirupati J. M. Bollinger Jr. C. Krebs Biochemistry 2003 42 7497
44. J. C. Price E. W. Barr T. E. Glass C. Krebs J. M. Bollinger Jr. J. Am. Chem. Soc. 2003 125 13008
45. D. A. Proshlyakov T. F. Henshaw G. R. Monterosso M. J. Ryle R. P. Hausinger J. Am. Chem. Soc. 2004 126 1022
46. S. V. Kryatov E. V. Rybak-Akimova S. Schindler Chem. Rev. 2005 105 2175
47. E. I. Solomon T. C. Brunold M. I. Davis J. N. Kemsley S.-K. Lee N. Lehnert F. Neese A. J. Skulan Y.-S. Yang J. Zhou Chem. Rev. 2000 100 235
48. N. Lehnert R. Y. N. Ho L. Que Jr. E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 2001 123 8271
49. A. Bassan M. R. A. Blomberg T. Borowski P. E. M. Siegbahn J. Inorg. Biochem. 2006 100 727
50. C. E. Schulz P. W. Devaney H. Winkler P. G. Debrunner N. Doan R. Chiang R. Rutter L. P. Hager FEBS Lett. 1979 103 102
51. C. E. Schulz R. Rutter J. T. Sage P. G. Debrunner L. P. Hager Biochemistry 1984 23 4743
52. H.-P. Hersleth U. Ryde P. Rydberg C. H. Görbitz K. K. Andersson J. Inorg. Biochem. 2006 100 460
53. P. E. M. Siegbahn M. R. A. Blomberg Annu. Rev. Phys. Chem. 1999 50 221
54. G. Q. Xue R. De Hont E. Münck L. Que Jr. Nat. Chem. 2010 2 400
55. S. P. de Visser J. Am. Chem. Soc. 2010 132 1087
56. S. P. de Visser R. Latifi L. Tahsini W. Nam Chem.-Asian J. 2011 6 493
57. L. Shu J. C. Nesheim K. Kauffmann E. Muenck J. D. Lipscomb L. Que Jr. Science 1997 275 515
58. P. E. M. Siegbahn JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2001 6 27
59. A. C. Rosenzweig P. Nordlund C. A. Frederick P. M. Takahara Chem. Biol. 1995 2 409
60. P. E. M. Siegbahn R. H. Crabtree P. Nordlund JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 1998 3 314
61. P. E. M. Siegbahn Inorg. Chem. 1999 38 2880
62. E. A. Ambundo R. A. Friesner S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 2002 124 8770
63. V. Guallar B. J. Gherman S. J. Lippard R. A. Friesner Curr. Opin. Chem. Biol. 2002 6 236
64. V. Guallar B. J. Gherman W. H. Miller S. J. Lippard R. A. Friesner J. Am. Chem. Soc. 2002 124 3377
65. M. Merkx D. A. Kopp M. H. Sazinsky J. L. Blazyk J. Mller S. J. Lippard Angew. Chem., Int. Ed. 2001 40 2782
66. D. A. Kopp S. J. Lippard Curr. Opin. Chem. Biol. 2002 6 568
67. B. F. Gherman M.-H. Baik S. J. Lippard R. A. Friesner J. Am. Chem. Soc. 2004 126 2978
68. J. L. Blazyk S. J. Lippard J. Biol. Chem. 2004 279 5630
69. S. Yoon S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 2004 126 2666
70. E. G. Kovaleva M. B. Neibergall S. Chakrabarty J. D. Lipscomb Acc. Chem. Res. 2007 40 475
71. A. A. Shteinman Russ. Chem. Rev. 2008 77 945
72. G. Xue D. Wang R. De Hont A. T. Fiedler X. Shan E. Munck L. Que Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 52 20713
73. D. Wang E. R. Farquhar A. Stubna E. Münck L. Que Jr. Nat. Chem. 2009 1 145
74. C. E. Tinberg S. J. Lippard Biochemistry 2010 49 7902 7912
75. S. Friedle E. Reisner S. J. Lippard Chem. Soc. Rev. 2010 39 2768
76. S.-K. Lee B. G. Fox W. A. Froland J. D. Lipscomb E. Münck J. Am. Chem. Soc. 1993 115 6450
77. J. D. Englehardt D. E. Meeroff L. Echegoyen Y. Deng F. M. Raymo T. Shibata Environ. Sci. Technol. 2007 41 270
78. C. E. Noradoun I. F. Cheng Environ. Sci. Technol. 2005 39 7158
79. K. D. Welch T. Z. Davis S. D. Aust Arch. Biochem. Biophys. 2002 397 360
80. F. Gambardella I. J. Ganzeveld J. G. M. Winkelman E. J. Heeres Ind. Eng. Chem. Res. 2005 44 8190
81. L. Bernasconi E. J. Baerends Eur. J. Inorg. Chem. 2008 1672
82. L. Bernasconi E. J. Baerends Inorg. Chem. 2009 48 527
83. P. Belanzoni L. Bernasconi E. J. Baerends J. Phys. Chem. A 2009 113 11926
84. ADF2007.01, SCM, Theoretical Chemistry, Vrije Universiteit Amsterdam, The Netherlands, http://www.scm.com
85. E. J. Baerends D. E. Ellis P. Ros Chem. Phys. 1973 2 41
86. C. Fonseca Guerra J. G. Snijders G. te Velde E. J. Baerends Theor. Chem. Acc. 1998 99 391
87. E. van Lenthe E. J. Baerends J. G. Snijders J. Chem. Phys. 1994 101 9783
88. A. Becke Phys. Rev. A: At., Mol., Opt. Phys. 1988 38 3098
89. C. Lee W. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B 1988 37 785
90. N. C. Handy A. J. Cohen Mol. Phys. 2001 99 403
91. J. P. Perdew K. Burke M. Ernzerhof Phys. Rev. Lett. 1996 77 3865
92. G. Lippert J. Hutter M. Parrinello Mol. Phys. 1997 92 477
93. J. VandeVondele M. Krack F. Mohamed M. Parrinello T. Chassaing J. Hutter Comput. Phys. Commun. 2005 167 103
94. Quickstep, Copyright by CP2K Developers Group (2000-2007) http://cp2k.berlios.de/
95. S. Goedecker M. Teter J. Hutter Phys. Rev. B: Condens. Matter 1996 54 1703
96. W. Smith T. Forester J. Mol. Graphics 1996 14 136
97. H. J. C. Berendsen J. R. Grigera T. P. Straatsma J. Phys. Chem. 1987 91 6269
98. L. Bernasconi E. J. Baerends M. Sprik J. Phys. Chem. B 2006 110 11444
99. A. Laio M. Parrinello Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 12562
100. S. Seibig R. van Eldik Inorg. Chem. 1997 36 4115
101. S. Seibig R. van Eldik Eur. J. Inorg. Chem. 1999 447
102. S. Seibig R. van Eldik Inorg. React. Mech. 1999 1 91
103. L. Bernasconi, 2010, unpublished work
104. B. Ensing A. Laio M. Parrinello M. L. Klein J. Phys. Chem. B 2005 109 6676
105. A. Laio F. Gervasio Rep. Prog. Phys. 2008 71 126601
106. F. Neese J. Inorg. Biochem. 2006 100 716
107. D. Kumar H. Hirao L. Que Jr. S. Shaik J. Am. Chem. Soc. 2005 127 8026