Evaluating f-element bonding from structure and thermodynamics

Chemistry - A European Journal

Volumn 17, Issue 44, 2011, Pages 12234-12245

  Minasian, Stefan G ^a   Krinsky, Jamin L ^a   Arnold, John ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

actinides; covalency; crystal packing; electronic structure; lanthanides

Indexed keywords

BOND ENERGIES; CHEMICAL BONDINGS; COVALENCIES; COVALENT CHARACTER; CRYSTAL PACKING; ENERGETIC PROPERTIES; GEOMETRIC VARIATIONS; INDIRECT METHODS; PHYSICAL DATA; SELECTED EXAMPLES; STRUCTURAL DATA; THERMODYNAMIC INFORMATION;

ACTINIDES; CHEMICAL ANALYSIS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRONIC PROPERTIES; ELECTRONIC STRUCTURE; NEUTRON DETECTORS; RARE EARTH ELEMENTS; THERMODYNAMIC PROPERTIES; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

BOND LENGTH;

EID: 80054746188     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.201101447     Document Type: Article

References (134)

1. R. M. Diamond, K. Street, G. T. Seaborg, J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 1461-1469.
2. N. Kaltsoyannis, Chem. Soc. Rev. 2003, 32, 9-16
3. M. J. Tassell, N. Kaltsoyannis, Dalton Trans. 2010, 39, 6719-6725
4. M. Pepper, B. E. Bursten, Chem. Rev. 1991, 91, 719-741
5. M. Straka, M. Patzschke, P. Pyykkö, Theor. Chem. Acc. 2003, 109, 332-340
6. G. R. Choppin, J. Alloys Compd. 2002, 344, 55-59
7. J. C. Green, Struct. Bonding 1981, 43, 37-112
8. I. D. Prodan, G. E. Scuseria, R. L Martin, Phys. Rev. B 2007, 76, 033101.
9. P. Ball, Nature 2011, 469, 26-28.
10. Refer to themed issue on the "Synergy Between Theory and Experiment", in: Dalton Trans. 2009, 5820-6057
11. N. Kaltsoyannis, P. J. Hay, J. Li, J.-P. Blaudeau, B. E. Bursten, in The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Vol. 3 (Eds.:, L. Morss, N. M. Edelstein, J. Fuger,), Springer, Berlin, 2006, pp. 1893-2012.
12. F. A. Cotton, G. Wilkinson, Advanced Inorganic Chemistry, Wiley Interscience, New York, 1980, p. 61
13. T. A. Albright, J. K. Burdett, M. Y. Whangbo, Orbital Interactions in Chemistry, Wiley, New York, 1985, p. 282
14. R. L. DeKock, H. B. Gray, Chemical Structure and Bonding, University Science Books, Sausalito, 1989, p. 328.
15. J. G. Brennan, R. A. Andersen, J. L. Robbins, J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 335-336
16. B. E. Bursten, R. J. Strittmatter, J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 6606-6608
17. M. D. Conejo, J. S. Parry, E. Carmona, M. Schultz, J. G. Brennann, S. M. Beshouri, R. A. Andersen, R. D. Rogers, S. Coles, M. Hursthouse, Chem. Eur. J. 1999, 5, 3000-3009
18. W. J. Evans, S. A. Kozimor, G. W. Nyce, J. W. Ziller, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13831-13835.
19. L. Maron, O. Eisenstein, R. A. Andersen, Organometallics 2009, 28, 3629-3635.
20. N. Barros, D. Maynau, L. Maron, O. Eisenstein, G. F. Zi, R. A. Andersen, Organometallics 2007, 26, 5059-5065.
21. L. Pauling, The Nature of the Chemical Bond, Cornell University Press, Ithaca, 1960.
22. A. E. Reed, P. von R. Schleyer, J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1434-1445
23. E. A. Robinson, S. A. Johnson, T. H. Tang, R. J. Gillespie, Inorg. Chem. 1997, 36, 3022-3030
24. S. A. Kozimor, P. Yang, E. R. Batista, K. S. Boland, C. J. Burns, C. N. Christensen, D. L. Clark, S. D. Conradson, P. J. Hay, J. S. Lezama, R. L. Martin, D. E. Schwarz, M. P. Wilkerson, L. E. Wolfsberg, Inorg. Chem. 2008, 47, 5365-5371
25. J. A. Bradley, P. Yang, E. R. Batista, K. S. Boland, C. J. Burns, D. L. Clark, S. D. Conradson, S. A. Kozimor, R. L. Martin, G. T. Seidler, B. L. Scott, D. K. Shuh, T. Tyliszczak, M. P. Wilkerson, L. E. Wolfsberg, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13914-13921
26. S. A. Kozimor, P. Yang, E. R. Batista, K. S. Boland, C. J. Burns, D. L. Clark, S. D. Conradson, R. L. Martin, M. P. Wilkerson, L. E. Wolfsberg, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12125-12136
27. R. G. Denning, J. C. Green, T. E. Hutchings, C. Dallera, A. Tagliaferri, K. Giarda, N. B. Brookes, L. Braicovich, J. Chem. Phys. 2002, 117, 8008-8020.
28. K. N. Raymond, C. W. Eigenbrot, Acc. Chem. Res. 1980, 13, 276-283.
29. W. A. Howard, T. M. Trnka, G. Parkin, Inorg. Chem. 1995, 34, 5900-5909.
30. W. J. Evans, K. A. Miller, A. G. DiPasquale, A. L. Rheingold, T. J. Stewart, R. Bau, Angew. Chem. 2008, 120, 5153-5156
31. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 5075-5078
32. W. J. Evans, K. A. Miller, S. A. Kozimor, J. W. Ziller, A. G. DiPasquale, A. L. Rheingold, Organometallics 2007, 26, 3568-3576
33. W. J. Evans, K. A. Miller, J. W. Ziller, A. G. DiPasquale, K. J. Heroux, A. L. Rheingold, Organometallics 2007, 26, 4287-4293.
34. C. Lescop, T. Arliguie, M. Lance, M. Nierlich, M. Ephritikhine, J. Organomet. Chem. 1999, 580, 137-144.
35. W. J. Evans, K. A. Miller, W. R. Hillman, J. W. Ziller, J. Organomet. Chem. 2007, 692, 3649-3654.
36. A. J. Gaunt, S. D. Reilly, A. E. Enriquez, B. L. Scott, J. A. Ibers, P. Sekar, K. I. M. Ingram, N. Kaltsoyannis, M. P. Neu, Inorg. Chem. 2008, 47, 29-41
37. K. I. M. Ingram, M. J. Tassell, A. J. Gaunt, N. Kaltsoyannis, Inorg. Chem. 2008, 47, 7824-7833.
38. G. R. Choppin, M. P. Jensen, in The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Vol. 3 (Eds.:, L. Morss, N. M. Edelstein, J. Fuger,), Springer, Berlin, 2006, p. 2562
39. C. G. Pernin, J. A. Ibers, Inorg. Chem. 2000, 39, 1216-1221
40. A. J. Gaunt, B. L. Scott, M. P. Neu, Chem. Commun. 2005, 3215-3217
41. A. J. Gaunt, B. L. Scott, M. P. Neu, Angew. Chem. 2006, 118, 1668-1671
42. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1638-1641
43. A. J. Gaunt, B. L. Scott, M. P. Neu, Inorg. Chem. 2006, 45, 7401-7407
44. C. R. Graves, B. L. Scott, D. E. Morris, J. L. Kiplinger, Chem. Commun. 2009, 776-778
45. L. P. Spencer, P. Yang, B. L. Scott, E. R. Batista, J. M. Boncella, Inorg. Chem. 2009, 48, 2693-2700
46. G. B. Jin, A. D. Raw, S. Skanthakumar, R. G. Haire, L. Soderholm, J. A. Ibers, J. Solid State Chem. 2010, 183, 547-550.
47. P. L. Diaconescu, P. L. Arnold, T. A. Baker, D. J. Mindiola, C. C. Cummins, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6108-6109
48. W. J. Evans, S. A. Kozimor, J. W. Ziller, N. Kaltsoyannis, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14533-14547
49. W. J. Evans, C. A. Traina, J. W. Ziller, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17473-17481
50. D. P. Mills, F. Moro, J. McMaster, J. van Slageren, W. Lewis, A. J. Blake, S. T. Liddle, Nat. Chem. 2011, 3, 454-460.
51. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Butterword-Heinemann, Oxford, 1997.
52. M. Kaupp, S. Riedel, Inorg. Chim. Acta 2004, 357, 1865-1872.
53. L. E. Schock, A. M. Seyam, M. Sabat, T. J. Marks, Polyhedron 1988, 7, 1517-1529.
54. T. J. Marks, M. R. Gagne, S. P. Nolan, L. E. Schock, A. M. Seyam, D. Stern, Pure Appl. Chem. 1989, 61, 1665-1672.
55. T. W. Hayton, J. M. Boncella, B. L. Scott, E. R. Batista, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12622-12623
56. T. Cantat, C. R. Graves, K. C. Jantunen, C. J. Burns, B. L. Scott, E. J. Schelter, D. E. Morris, P. J. Hay, J. L. Kiplinger, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17537-17551
57. G. Nocton, P. Horeglad, J. Pecaut, M. Mazzanti, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16633-16645
58. L. P. Spencer, P. Yang, B. L. Scott, E. R. Batista, J. M. Boncella, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2930-2931
59. L. P. Spencer, E. J. Schelter, P. Yang, R. L. Gdula, B. L. Scott, J. D. Thompson, J. L. Kiplinger, E. R. Batista, J. M. Boncella, Angew. Chem. 2009, 121, 3853-3856
60. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 3795-3798
61. G. Nocton, P. Horeglad, V. Vetere, J. Pecaut, L. Dubois, P. Maldivi, N. M. Edelstein, M. Mazzanti, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 495-508.
62. S. Fortier, T. W. Hayton, Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 197-214
63. D. L. Clark, S. D. Conradson, R. J. Donohoe, D. W. Keogh, D. E. Morris, P. D. Palmer, R. D. Rogers, C. D. Tait, Inorg. Chem. 1999, 38, 1456-1466
64. P. L. Arnold, A. F. Pecharman, E. Hollis, A. Yahia, L. Maron, S. Parsons, J. B. Love, Nat. Chem. 2010, 2, 1056-1061
65. J. L. Brown, G. Wu, T. W. Hayton, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7248.
66. J. L. Krinsky, S. G. Minasian, J. Arnold, Inorg. Chem. 2011, 50, 345-357.
67. S. G. Minasian, J. L. Krinsky, J. D. Rinehart, R. Copping, T. Tyliszczak, M. Janousch, D. K. Shuh, J. Arnold, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13767-13783.
68. S. G. Minasian, J. L. Krinsky, V. A. Williams, J. Arnold, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10086 -.
69. J. Goffart, X. Jemine, F. Wastin, J. Fuger, J. Alloys Compd. 1994, 213, 344-346.
70. W. J. Evans, J. R. Walensky, F. Furche, J. W. Ziller, A. G. DiPasquale, A. L. Rheingold, Inorg. Chem. 2008, 47, 10169-10176.
71. V. I. Telnoi, I. B. Rabinovich, V. N. Larina, M. R. Leonov, G. V. Soloveva, Sov. Radiochem. 1989, 31, 654-656.
72. G. Perego, M. Cesari, F. Farina, G. Lugli, Acta Crystallogr. Sect. B 1976, 32, 3034-3039.
73. S. P. Nolan, M. Porchia, T. J. Marks, Organometallics 1991, 10, 1450-1457.
74. M. Porchia, U. Casellato, F. Ossola, G. Rossetto, P. Zanella, R. Graziani, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1986, 1034-1035.
75. S. P. Nolan, D. Stern, T. J. Marks, J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 7844-7853.
76. T. Mehdoui, J. C. Berthet, P. Thuery, M. Ephritikhine, Dalton Trans. 2004, 579-590.
77. W. J. Evans, S. A. Kozimor, J. W. Ziller, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14264-14265.
78. M. Porchia, N. Brianese, U. Casellato, F. Ossola, G. Rossetto, P. Zanella, R. Graziani, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1989, 677-681.
79. X. Jemine, J. Goffart, P. C. Leverd, M. Ephritikhine, J. Organomet. Chem. 1994, 469, 55-57.
80. P. C. Leverd, M. Ephritikhine, M. Lance, J. Vigner, M. Nierlich, J. Organomet. Chem. 1996, 507, 229-237.
81. C. H. Wong, T. M. Yen, T. Y. Lee, Acta Crystallogr. 1965, 18, 340.
82. X. Jemine, J. Goffart, J. C. Berthet, M. Ephritikhine, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1992, 2439-2440.
83. J. Rebizant, M. R. Spirlet, C. Apostolidis, Acta Crystallogr. Sect. C 1991, 47, 854-856.
84. R. D. Shannon, Acta Crystallogr. Sect. A 1976, 32, 751-767.
85. R. D. Ernst, J. W. Freeman, L. Stahl, D. R. Wilson, A. M. Arif, B. Nuber, M. L. Ziegler, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5075-5081.
86. M. Kaupp, B. Metz, H. Stoll, Angew. Chem. 2000, 112, 4780
87. Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 4607
88. G. Frenking, K. Wichmann, N. Frohlich, J. Grobe, W. Golla, D. Le Van, B. Krebs, M. Lage, Organometallics 2002, 21, 2921-2930.
89. D. Hauchard, M. Cassir, J. Chivot, M. Ephritikhine, J. Electroanal. Chem. 1991, 313, 227-241.
90. P. J. Hay, Faraday Discuss. 2003, 124, 69-83
91. X. Y. Cao, M. Dolg, Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 900-910
92. V. Vallet, P. Macak, U. Wahlgren, I. Grenthe, Theor. Chem. Acc. 2006, 115, 145-160
93. P. Pyykkö, Inorg. Chim. Acta 1987, 139, 243-245.
94. M. Dolg, P. Fulde, H. Stoll, H. Preuss, A. Chang, R. M. Pitzer, Chem. Phys. 1995, 195, 71-82.
95. L. Gagliardi, B. O. Roos, Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 893-903.
96. V. Vallet, L. Maron, B. Schimmelpfennig, T. Leininger, C. Teichteil, O. Gropen, I. Grenthe, U. Wahlgren, J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9285-9289
97. V. Vallet, B. Schimmelpfennig, L. Maron, C. Teichteil, T. Leininger, O. Gropen, I. Grenthe, U. Wahlgren, Chem. Phys. 1999, 244, 185-193.
98. P. M. Morse, Phys. Rev. 1929, 34, 57-64.
99. R. G. Pearson, J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 3533-3539.
100. H. D. B. Jenkins, in CRC Handbook of Chemistry and Physics (Eds.:, R. C. Weast, M. J. Astle,), CRC Press, Boca Raton, 1979 -1980, p. D 94.
101. B. Krebs, Z. Anorg. Allg. Chem. 1970, 378, 263-272.
102. P. G. Edwards, R. A. Andersen, A. Zalkin, Organometallics 1984, 3, 293-298
103. G. R. Giesbrecht, G. D. Whitener, J. Arnold, Organometallics 2000, 19, 2809-2812.
104. S. R. Daly, P. M. B. Piccoli, A. J. Schultz, T. K. Todorova, L. Gagliardi, G. S. Girolami, Angew. Chem. 2010, 122, 3451-3453
105. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3379-3381.
106. C. P. Brock, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 1996, 101, 321-325
107. O. Bastiansen, S. Samdal, J. Mol. Struct. 1985, 128, 115-125.
108. J. G. Brennan, A. Zalkin, Acta Crystallogr. Sect. C 1985, 41, 1038-1040
109. S. Stults, A. Zalkin, Acta Crystallogr. Sect. C 1987, 43, 430-432.
110. J. G. Brennan, S. D. Stults, R. A. Andersen, A. Zalkin, Organometallics 1988, 7, 1329-1334.
111. F. A. Cotton, C. S. Kraihanzel, J. Am. Chem. Soc. 1962, 84, 4432-4438
112. J. C. Giordan, J. H. Moore, J. A. Tossell, Acc. Chem. Res. 1986, 19, 281-286.
113. J. G. Brennan, A. Zalkin, Acta Crystallogr. Sect. C 1985, 41, 1038-1040.
114. F. Basolo, R. G. Pearson, Mechanisms of Inorganic Reactions, Wiley, New York, 1967, p. 355.
115. P. D. Lyne, D. M. P. Mingos, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1995, 1635-1643.
116. J. F. de Wet, J. G. H. Dupreez, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1978, 592-597
117. D. Brown, C. T. Reynolds, P. T. Moseley, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1972, 857-859.
118. G. Parkin, Chem. Rev. 1993, 93, 887-911.
119. R. G. Denning, Struct. Bonding 1992, 79, 215-276
120. R. G. Denning, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4125-4143.
121. E. O'Grady, N. Kaltsoyannis, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 2002, 1233-1239.
122. K. Tatsumi, R. Hoffmann, Inorg. Chem. 1980, 19, 2656-2658
123. N. Kaltsoyannis, Inorg. Chem. 2000, 39, 6009-6017
124. S. Matsika, Z. Zhang, S. R. Brozell, J. P. Baudeau, Q. Wang, R. M. Pitzer, J. Phys. Chem. A 2001, 105, 3825-3828.
125. F. A. Cotton, C. A. Murillo, R. A. Walton, Multiple Bonds Between Metal Atoms, Springer, New York, 2005.
126. M. V. Butovskii, C. Doering, V. Bezugly, F. R. Wagner, Y. Grin, R. Kempe, Nature Chem. 2010, 2, 741-744
127. S. T. Liddle, D. P. Mills, Dalton Trans. 2009, 5592-5605, and references therein.
128. M. Mazzanti, R. L. Wietzke, J. Pecaut, J. M. Latour, P. Maldivi, M. Remy, Inorg. Chem. 2002, 41, 2389-2399
129. T. Mehdoui, J. C. Berthet, P. Thuery, M. Ephritikhine, Chem. Commun. 2005, 2860-2862.
130. S. T. Liddle, J. McMaster, D. P. Mills, A. J. Blake, C. Jones, W. D. Woodul, Angew. Chem. 2009, 121, 1097-1100
131. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 1077-1080.
132. F. A. Cotton, G. Wilkinson, Advanced Inorganic Chemistry, Wiley, New York, 1988, pp. 980-1017
133. R. J. Strittmatter, B. E. Bursten, J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 552-559
134. I. Kirker, N. Kaltsoyannis, Dalton Trans. 2011, 40, 124-131.