Hydrogen production coupled to hydrocarbon oxygenation from photocatalytic water splitting

Angewandte Chemie - International Edition

Volumn 51, Issue 7, 2012, Pages 1653-1656

  Singh, Wangkheimayum Marjit ^a   Pegram, Derek ^a   Duan, Haifeng ^a   Kalita, Diganta ^a   Simone, Paul ^a   Emmert, Gary L ^a   Zhao, Xuan ^a  

^a University of Memphis   (United States)

Author keywords

hydrocarbons; hydrogen production; photocatalysis; water splitting

Indexed keywords

HOMOGENEOUS SYSTEM; HYDROCARBON OXIDATION; ORGANIC SUBSTRATE; OXYGEN SOURCES; PHOTOCATALYTIC WATER SPLITTING; RU(BPY); SACRIFICIAL REAGENT; WATER SPLITTING;

HYDROGEN PRODUCTION; IRIDIUM; OXYGENATION; PHOTOCATALYSIS; PHOTOSENSITIZERS;

HYDROCARBONS;

HYDROCARBON; HYDROGEN; OXYGEN; WATER;

ARTICLE; CATALYSIS; CHEMISTRY; PHOTOCHEMISTRY;

CATALYSIS; HYDROCARBONS; HYDROGEN; OXYGEN; PHOTOCHEMICAL PROCESSES; WATER;

EID: 84863012524     PISSN: 14337851     EISSN: 15213773     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/anie.201106494     Document Type: Article

References (75)

1. N. S. Lewis, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 15729-15735
2. V. Balzani, A. Credi, M. Venturi, ChemSusChem 2008, 1, 26-58
3. J. Barber, Biochem. Soc. Trans. 2006, 34, 619-631
4. O. Kruse, J. Rupprecht, J. H. Mussgnug, G. C. Dismukes, B. Hankamer, Photochem. Photobiol. Sci. 2005, 4, 957-970.
5. G. Renger, Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. 2001, 1503, 210-228
6. K. N. Ferreira, T. M. Iverson, K. Maghlaoui, J. Barber, S. Iwata, Science 2004, 303, 1831-1838
7. J. Yano, J. Kern, K. Sauer, M. J. Latimer, Y. Pushkar, J. Biesiadka, B. Loll, W. Saenger, J. Messinger, A. Zouni, V. K. Yachandra, Science 2006, 314, 821-825
8. B. Loll, J. Kern, W. Saenger, A. Zouni, J. Biesiadka, Nature 2005, 438, 1040-1044
9. Y. Umena, K. Kawakami, J.-R. Shen, N. Kamiya, Nature 2011, 473, 55-60.
10. J. T. Groves, Y.-z. Han, in Cytochrome P450, Structure, Mechanism, and Biochemistry 2 nd ed., (Ed.: P. R. Ortiz de Montellano,), Prenum, New York, 1995, pp. 3-48
11. B. Meunier, S. P. de Visser, S. Shaik, Chem. Rev. 2004, 104, 3947-3980.
12. J. T. Groves, Y. Watanabe, J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 8443-8452
13. L. Que, Acc. Chem. Res. 2007, 40, 493-500
14. W. Nam, Acc. Chem. Res. 2007, 40, 522-531
15. J. R. Carey, S. K. Ma, T. D. Pfister, D. K. Garner, H. K. Kim, J. A. Abramite, Z. Wang, Z. Guo, Y. Lu, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10812-10813.
16. J. Hansen, H. M. L. Davies, Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 545-555
17. X. Chen, K. M. Engle, D. H. Wang, J. Q. Yu, Angew. Chem. 2009, 121, 5196-5217
18. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 5094-5115
19. K. W. Fiori, C. G. Espino, B. H. Brodsky, J. DuBois, Tetrahedron 2009, 65, 3042-3051
20. H. M. L. Davies, J. R. Manning, Nature 2008, 451, 417-424
21. M. S. Chen, M. C. White, Science 2007, 318, 783-787
22. D. Quiñonero, D. G. Musaev, K. Morokuma, J. Mol. Struct. Theochem. 2009, 903, 115-122
23. A. H. Stoll, S. B. Blakey, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2108-2109.
24. M. Zhang, Q. Wang, C. Chen, L. Zang, W. Ma, J. Zhao, Angew. Chem. 2009, 121, 6197-6200
25. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 6081-6084
26. D. Kalita, B. Radaram, B. Brooks, P. P. Kannam, X. Zhao, ChemCatChem 2011, 3, 571-573
27. W. Chen, F. N. Rein, R. C. Rocha, Angew. Chem. 2009, 121, 9852-9855
28. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9672-9675
29. S. Fukuzumi, T. Kishi, H. Kotani, Y.-M. Lee, W. Nam, Nat. Chem. 2011, 3, 38-41.
30. A. Fujishima, K. Honda, Nature 1972, 238, 37-38
31. K. Maeda, K. Teramura, D. Lu, T. Takata, N. Saito, Y. Inoue, K. Domen, Nature 2006, 440, 295
32. A. Kudo, Y. Miseki, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 253-278
33. K. Maeda, K. Domen, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2655-2661.
34. M. Wang, Y. Na, M. Gorlov, L. C. Sun, Dalton Trans. 2009, 6458-6467
35. L. L. Tinker, N. D. McDaniel, S. Bernhard, J. Mater. Chem. 2009, 19, 3328-3337
36. X. Sala, I. Romero, M. Rodriguez, L. Escriche, A. Llobet, Angew. Chem. 2009, 121, 2882-2893
37. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 2842-2852.
38. P. V. Bernhardt, L. A. Jones, Inorg. Chem. 1999, 38, 5086-5090
39. X. Hu, B. S. Brunschwig, J. C. Peters, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8988-8998
40. C. Baffert, V. Artero, M. Fontecave, Inorg. Chem. 2007, 46, 1817-1824
41. J. P. Bigi, T. E. Hanna, W. H. Harman, A. Chang, C. J. Chang, Chem. Commun. 2010, 46, 958-960
42. Y. Sun, J. P. Bigi, N. A. Piro, M. L. Tang, J. R. Long, C. J. Chang, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9212-9215
43. P.-A. Jacques, V. Artero, J. Pécaut, M. Fontecave, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 20627-20632
44. J. L. Dempsey, B. S. Brunschwig, J. R. Winkler, H. B. Gray, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1995-2004
45. W. R. McNamara, Z. Han, P. J. Alperin, W. W. Brennessel, P. L. Holland, R. Eisenberg, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15368-15371.
46. J. P. Collin, A. Jouaiti, J. P. Sauvage, Inorg. Chem. 1988, 27, 1986-1990
47. M. Rakowski DuBois, D. L. DuBois, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1974-1982
48. A. Le Goff, V. Artero, B. Jousselme, P. D. Tran, N. Guillet, R. Métayé, A. Fihri, S. Palacin, M. Fontecave, Science 2009, 326, 1384-1387
49. U. J. Kilgore, J. A. S. Roberts, D. H. Pool, A. M. Appel, M. P. Stewart, M. R. DuBois, W. G. Dougherty, W. S. Kassel, R. M. Bullock, D. L. DuBois, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5861-5872
50. M. L. Helm, M. P. Stewart, R. M. Bullock, M. R. DuBois, D. L. DuBois, Science 2011, 333, 863-866.
51. G. A. N. Felton, A. K. Vannucci, J. Chen, L. T. Lockett, N. Okumura, B. J. Petro, U. I. Zakai, D. H. Evans, R. S. Glass, D. L. Lichtenberger, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12521-12530
52. M. Y. Darensbourg, E. J. Lyon, X. Zhao, I. P. Georgakaki, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 3683-3688
53. C. Tard, X. Liu, S. K. Ibrahim, M. Bruschi, L. D. Gioia, S. C. Davies, X. Yang, L.-S. Wang, G. Sawers, C. J. Pickett, Nature 2005, 433, 610-613
54. L. Sun, B. Åkermark, S. Ott, Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 1653-1663
55. S. Kaur-Ghumaan, L. Schwartz, R. Lomoth, M. Stein, S. Ott, Angew. Chem. 2010, 122, 8207-8211
56. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 8033-8036
57. R. Mejia-Rodriguez, D. Chong, J. H. Reibenspies, M. P. Soriaga, M. Y. Darensbourg, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12004-12014
58. F. Gloaguen, J. D. Lawrence, T. B. Rauchfuss, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9476-9477
59. F. Wang, W.-G. Wang, X.-J. Wang, H.-Y. Wang, C.-H. Tung, L.-Z. Wu, Angew. Chem. 2011, 123, 3251-3255
60. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 3193-3197.
61. A. M. Appel, D. L. DuBois, M. R. DuBois, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12717-12726
62. H. I. Karunadasa, C. J. Chang, J. R. Long, Nature 2010, 464, 1329-1333.
63. H. Ozawa, M. Haga, K. Sakai, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4926-4927
64. T. Lazarides, T. McCormick, P. Du, G. Luo, B. Lindley, R. Eisenberg, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9192-9194
65. P. Zhang, M. Wang, J. Dong, X. Li, F. Wang, L. Wu, L. Sun, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 15868-15874
66. A. Fihri, V. Artero, M. Razavet, C. Baffert, W. Leibl, M. Fontecave, Angew. Chem. 2008, 120, 574-577
67. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 564-567
68. D. Streich, Y. Astuti, M. Orlandi, L. Schwartz, R. Lomoth, L. Hammarström, S. Ott, Chem. Eur. J. 2010, 16, 60-63
69. J. L. Dempsey, J. R. Winkler, H. B. Gray, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1060-1065
70. T. M. McCormick, B. D. Calitree, A. Orchard, N. D. Kraut, F. V. Bright, M. R. Detty, R. Eisenberg, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15480-15483
71. B. Probst, A. Rodenberg, M. Guttentag, P. Hamm, R. Alberto, Inorg. Chem. 2010, 49, 6453-6460.
72. F. Gärtner, B. Sundararaju, A.-E. Surkus, A. Boddien, B. Loges, H. Junge, P. H. Dixneuf, M. Beller, Angew. Chem. 2009, 121, 10147-10150
73. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9962-9965.
74. J. I. Goldsmith, W. R. Hudson, M. S. Lowry, T. H. Anderson, S. Bernhard, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7502-7510.
75. C. R. Bock, J. A. Connor, A. R. Gutierrez, T. J. Meyer, D. G. Whitten, B. P. Sullivan, J. K. Nagle, J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 4815-4824.