Mechanistic studies of O2 reduction effected by group 9 bimetallic hydride complexes

Journal of the American Chemical Society

Volumn 133, Issue 44, 2011, Pages 17796-17806

  Teets, Thomas S ^a   Nocera, Daniel G ^a  

^a MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DIIRIDIUM COMPLEX; DIRHODIUM; DIRHODIUM COMPLEX; HYDRIDE COMPLEXES; HYDROPEROXIDES; KINETIC STUDY; MECHANISTIC STUDIES; MIXED VALENCE; PEROXIDE INTERMEDIATE; PROTONATED; RATE LAWS; TERT-BUTYL ISOCYANIDE; UNIMOLECULAR;

CYANIDES; HYDRIDES; IRIDIUM; MECHANICS; OXIDATION; OXYGENATION; PROTONATION; REACTION INTERMEDIATES; RHODIUM; RHODIUM COMPOUNDS;

CHLORINE COMPOUNDS;

DIIRIDIUM COMPLEX; DIRHODIUM COMPLEX; HYDROCHLORIC ACID; IRIDIUM COMPLEX; OXYGEN; RHODIUM COMPLEX; UNCLASSIFIED DRUG; WATER; ORGANOMETALLIC COMPOUND; RHODIUM;

ARTICLE; CHEMICAL REACTION KINETICS; ELIMINATION REACTION; ISOLATION PROCEDURE; ISOMERIZATION; OXYGENATION; PROTON NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; PROTON TRANSPORT; REDUCTION; SYNTHESIS; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; OXIDATION REDUCTION REACTION; STEREOISOMERISM;

MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; ORGANOMETALLIC COMPOUNDS; OXIDATION-REDUCTION; OXYGEN; RHODIUM; STEREOISOMERISM;

EID: 80455178558     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja2069196     Document Type: Article

References (76)

1. Kaila, V. R. I.; Verkhovsky, M. I.; Wikström, M. Chem. Rev. 2010, 110, 7062-7081
2. Cook, T. R.; Dogutan, D. K.; Reece, S. Y.; Surendranath, Y.; Teets, T. S.; Nocera, D. G. Chem. Rev. 2010, 110, 6474-6502
3. Nocera, D. G. Inorg. Chem. 2009, 48, 10001-10017
4. Lewis, N. S.; Nocera, D. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 15729-15735
5. Winter, M.; Brodd, R. J. Chem. Rev. 2004, 104, 4245-4270
6. Adler, S. B. Chem. Rev. 2004, 104, 4791-4843
7. Chang, C. J.; Deng, Y.; Shi, C.; Chang, C. K.; Anson, F. C.; Nocera, D. G. Chem. Commun. 2000, 1355-1356
8. Chang, C. J.; Loh, Z.-H.; Shi, C.; Anson, F. C.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10013-10020
9. Rosenthal, J.; Nocera, D. G. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 543-553
10. McGuire, R., Jr.; Dogutan, D. K.; Teets, T. S.; Suntivich, J.; Shao-Horn, Y.; Nocera, D. G. Chem. Sci. 2010, 1, 411-414
11. Dogutan, D. K.; Stoian, S. A.; McGuire, R., Jr.; Schwalbe, M.; Teets, T. S.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 131-140
12. Chang, C. K.; Liu, H. Y.; Abdalmuhdi, I. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 2725-2726
13. Collman, J. P.; Wagenknecht, P. S.; Hutchinson, J. E. Angew. Chem., Int. Ed. 1994, 33, 1537-1554
14. Anson, F. C.; Shi, C.; Steiger, B. Acc. Chem. Res. 1997, 30, 437-444
15. Fukuzumi, S.; Kotani, H.; Lucas, H. R.; Doi, K.; Suenobu, T; Peterson, R. L.; Karlin, K. D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6874-6875
16. Soo, H. S.; Komor, A. C.; Iavarone, A. T.; Chang, C. J. Inorg. Chem. 2009, 48, 10024-10035
17. Halime, Z.; Kotani, H.; Li, Y.; Fukuzumi, S.; Karlin, K. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 13990-13994
18. Rosenthal, J.; Nocera, D. G. Prog. Inorg. Chem. 2007, 55, 483-544
19. Dogutan, D. K.; Bediako, D. K.; Teets, T. S.; Schwalbe, M.; Nocera, D. G. Org. Lett. 2010, 12, 1036-1039
20. Shibasaki, M.; Yamamoto, Y., Eds. Multimetallic Catalysts in Organic Synthesis; Wiley VCH: Weinheim, 2004.
21. Broussard, M. E.; Juma, B.; Train, S. G.; Peng, W.-J.; Laneman, S. A.; Stanley, G. G. Science 1993, 260, 1784-1788
22. Gray, T. G.; Veige, A. S.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9760-9768
23. Heyduk, A. F.; Nocera, D. G. Science 2001, 293, 1639-1641
24. Esswein, A. J.; Veige, A. S.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16641-16651
25. Heyduk, A. F.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9415-9426
26. Heyduk, A. F.; Macintosh, A. M.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5023-5032
27. Cook, T. R.; Esswein, A. J.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10094-10095
28. Cook, T. R.; Surendranath, Y.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 28-29
29. Teets, T. S.; Lutterman, D. A.; Nocera, D. G. Inorg. Chem. 2010, 49, 3035-3043
30. Teets, T. S.; Neumann, M. P.; Nocera, D. G. Chem. Commun. 2011, 47, 1485-1487
31. Esswein, A. J.; Veige, A. S.; Piccoli, P. M. B.; Schultz, A. J.; Nocera, D. G. Organometallics 2008, 27, 1073-1083
32. Veige, A. S.; Gray, T. G.; Nocera, D. G. Inorg. Chem. 2005, 44, 17-26
33. Teets, T. S.; Cook, T. R.; McCarthy, B. D.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8114-8117
34. Fukuzumi, S.; Kobayashi, T.; Suenobu, T. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 118666-118667
35. Roberts, H. L.; Symes, W. R. J. Chem. Soc. A 1968, 1450-1453
36. Johnston, L. E.; Page, J. A. Can. J. Chem. 1969, 47, 4241-4246
37. Gillard, R. D.; Heaton, B. T.; Vaughan, D. H. J. Chem. Soc. A 1970, 3126-3130
38. Endicott, J. F.; Wong, C.-L.; Inoue, T.; Natarajan, P. Inorg. Chem. 1979, 18, 450-454
39. Atlay, M. T.; Preece, M.; Strukul, G.; James, B. R. Chem. Commun. 1982, 406-407
40. Atlay, M. T.; Preece, M.; Strukul, G.; James, B. R. Can. J. Chem. 1983, 61, 1332-1338
41. Bakac, A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10726-10731
42. Thyagarajan, S.; Incarvito, C. D.; Rheingold, A. L.; Theopold, K. H. Chem. Commun. 2001, 2198-2199
43. Cui, W.; Wayland, B. B. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10350-10351
44. Wick, D. D.; Goldberg, K. I. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11900-11901
45. Denney, M. C.; Smythe, N. A.; Cetto, K. L.; Kemp, R. A.; Goldberg, K. I. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2508-2509
46. Konnick, M. M.; Gandhi, B. A.; Guzei, I. A.; Stahl, S. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2904-2907
47. Konnick, M. M.; Stahl, S. S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5753-5762
48. Keith, J. M.; Nielson, R. J.; Oxgaard, J.; Goddard, W. A., III. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13172-13179
49. Keith, J. M.; Muller, R. P.; Kemp, R. A.; Goldberg, K. I.; Goddard, W. A., III; Oxgard, J. Inorg. Chem. 2006, 45, 9631-9633
50. Popp, B. V.; Stahl, S. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4410-4422
51. Konnick, M. M.; Decharin, N.; Popp, B. V.; Stahl, S. S. Chem. Sci. 2011, 2, 326-330
52. Teets, T. S.; Cook, T. R.; McCarthy, B. D.; Nocera, D. G. Inorg. Chem. 2011, 50, 5223-5233
53. Wilson, A. D.; Miller, A. J. M.; DuBois, D. L.; Labinger, J. A.; Bercaw, J. E. Inorg. Chem. 2010, 49, 3918-3926
54. Izutsu, K. Electrochemistry in Nonaqueous Solutions; Wiley-VCH: Weinheim, 2009; Chapter 3.
55. Kaljurand, I.; Kütt, A.; Sooväli, L.; Rodima, T.; Mäemets, V.; Leito, I.; Koppel, I. A. J. Org. Chem. 2005, 70, 1019-1028
56. Carmona, D.; Lamata, M. P.; Ferrer, J.; Modrega, J.; Perales, M.; Lahoz, F. J.; Atencio, R.; Oro, L. A. Chem. Commun. 1994, 575-576
57. Wada, A.; Harata, M.; Hasegawa, K.; Jitsuwaka, K.; Masuda, H.; Mukai, M.; Kitagawa, T.; Einaga, H. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 798-799
58. Takahashi, Y.; Hashimoto, M.; Hikichi, S.; Akita, M.; Moro-oka, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 3074-3077
59. Akita, M.; Miyaji, T.; Hikichi, S.; Moro-oka, Y. Chem. Lett. 1999, 28, 813-814
60. Guzei, I. A.; Bakac, A. Inorg. Chem. 2001, 40, 2390-2393
61. Miyaji, T.; Kujime, M.; Hikichi, S.; Moro-oka, Y.; Akita, M. Inorg. Chem. 2002, 41, 5286-5295
62. Rostovsev, V. V.; Henling, L. M.; Labinger, J. A.; Bercaw, J. E. Inorg. Chem. 2002, 41, 3608-3619
63. Ahijado, M.; Braun, T.; Noveski, D.; Kocher, N.; Neumann, B.; Stalke, D.; Stammler, H.-G. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 6947-6951
64. As determined from a search of the Cambridge Structural Database (WebCSD v1.1.1).
65. Vaska, L. Science 1963, 140, 809-810
66. La Placa, S. J.; Ibers, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 2581-2586
67. Lebel, H.; Jadjel, C.; Bélanger-Gariépy, F.; Schaper, F. J. Organomet. Chem. 2008, 693, 2645-2648
68. McGinnety, J. A.; Doedens, R. J.; Ibers, J. A. Inorg. Chem. 1967, 12, 2243-2250
69. Wang, H.-H.; Pignolet, L. H.; Reedy, P. E.; Olmstead, M. M.; Balch, A. L. Inorg. Chem. 1987, 26, 377-383
70. Barbaro, P.; Bianchini, C.; Laschi, F.; Midollini, S.; Moneti, S.; Scapacci, G.; Zanello, P. Inorg. Chem. 1994, 33, 1622-1630
71. Doux, M.; Ricard, L.; Le Floch, P.; Jean, Y. Orgnanometallics 2005, 24, 1608-1613
72. Crestani, M. G.; Steffen, A.; Kenwright, A. M.; Batsanov, A. S.; Howard, J. A. K.; Marder, T. B. Organometallics 2009, 28, 2904-2914
73. Vaartstra, B. A.; Xiao, J.; Cowie, M. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9425-9426
74. Xiao, J.; Santarsiero, B. D.; Vaartstra, B. A.; Cowie, M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 3212-3220
75. Cramer, C. J.; Tolman, W. B.; Theopold, K. H.; Rheingold, A. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 3635-3640
76. Boisvert, L.; Denney, M. C.; Hanson, S. K.; Goldberg, K. I. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15802-15814