On the origins of faster oxo exchange for uranyl(V) versus plutonyl(V)

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 37, 2012, Pages 15488-15496

  Rios, Daniel ^a   Del Carmen Michelini, Maria ^b   Lucena, Ana F ^c   Marçalo, Joaquim ^c   Gibson, John K ^a  

^a LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b UNIVERSITY OF CALABRIA   (Italy)

^c INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO   (Portugal)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACID SOLUTIONS; ACTINYLS; COVALENT BONDING; GASPHASE; NEPTUNYL; OXO EXCHANGE; PLUTONYL; POTENTIAL ENERGY PROFILES; TRANSITION STATE;

FINANCE; GASES; URANIUM;

URANIUM ALLOYS;

ISOTOPE; NEPTUNIUM 237; OXYGEN; OXYGEN 18; PLUTONYL; UNCLASSIFIED DRUG; URANIUM 238; WATER;

ARTICLE; COVALENT BOND; GAS EXCHANGE; ION EXCHANGE; PHASE TRANSITION;

OXYGEN; PLUTONIUM; URANIUM;

EID: 84866491121     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja305800q     Document Type: Article

References (65)

1. Crandall, H. W. J. Chem. Phys. 1949, 17, 602-606
2. Gordon, G.; Taube, H. J. Inorg. Nucl. Chem. 1961, 16, 272-278
3. Clark, D. L.; Conradson, S. D.; Donohoe, R. J.; Keogh, D. W.; Morris, D. E.; Palmer, P. D.; Rogers, R. D.; Tait, C. D. Inorg. Chem. 1999, 38, 1456-1466
4. Szabo, Z.; Grenthe, I. Inorg. Chem. 2007, 46, 9372-9378
5. Szabo, Z.; Grenthe, I. Inorg. Chem. 2010, 49, 4928-4933
6. Fortier, S.; Hayton, T. W. Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 197-214
7. Wahlin, P.; Danilo, C.; Vallet, V.; Réal, F.; Flament, J. P.; Wahlgren, U. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 569-577
8. Réal, F.; Vallet, V.; Wahlgren, U.; Grenthe, I. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11742-11751
9. Shamov, G. A.; Schreckenbach, G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13735-13744
10. Schreckenbach, G.; Shamov, G. A. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 19-29
11. Bühl, M.; Schreckenbach, G. Inorg. Chem. 2010, 49, 3821-3827
12. Bühl, M.; Wipff, G. ChemPhysChem 2011, 12, 3095-3105
13. Tsushima, S. Inorg. Chem. 2012, 51, 1434-1439
14. Rabideau, S. W.; Masters, B. J. J. Phys. Chem. 1963, 67, 318-323
15. Rabideau, S. W. J. Phys. Chem. 1963, 67, 2655-2659
16. Blum, O.; Stöckigt, D.; Schröder, D.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 1992, 31, 603-604
17. Brönstrup, M.; Schröder, D.; Schwarz, H. Chem.-Eur. J. 1999, 5, 1176-1185
18. Bärsch, S.; Schröder, D.; Schwarz, H. Chem.-Eur. J. 2000, 6, 1789-1796
19. Jackson, P.; Harvey, J. N.; Schröder, D.; Schwarz, H. Int. J. Mass Spectrom. 2001, 204, 233-245
20. Koyanagi, G. K.; Bohme, D. K.; Kretzschmar, I.; Schröder, D.; Schwarz, H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 4259-4271
21. Gronert, S. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1998, 9, 845-848
22. Rios, D.; Rutkowski, P. X.; Shuh, D. K.; Bray, T. H.; Gibson, J. K.; Van Stipdonk, M. J. J. Mass Spectrom. 2011, 46, 1247-1254
23. Rutkowski, P. X.; Michelini, M. C.; Bray, T. H.; Russo, N.; Marçalo, J.; Gibson, J. K. Theor. Chem. Acc. 2011, 129, 575-592
24. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
25. Lee, C. T.; Yang, W. T.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
26. Küchle, W.; Dolg, M.; Stoll, H.; Preuss, H. J. Chem. Phys. 1994, 100, 7535-7542
27. Krishnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1980, 72, 650-654
28. Blaudeau, J. P.; McGrath, M. P.; Curtiss, L. A.; Radom, L. J. Chem. Phys. 1997, 107, 5016-5021
29. Clark, T.; Chandrasekhar, J.; Spitznagel, G. W.; Schleyer, P. V. J. Comput. Chem. 1983, 4, 294-301
30. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 1989, 90, 2154-2161
31. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Phys. Chem. 1990, 94, 5523-5527
32. Fonseca Guerra, C.; Snijders, J. G.; te Velde, G.; Baerends, E. J. Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 391-403
33. Te Velde, G.; Bickelhaupt, F. M.; Van Gisbergen, S. J. A.; Fonseca Guerra, C.; Baerends, E. J.; Snijders, J. G.; Ziegler, T. J. Comput. Chem. 2001, 22, 931-967
34. Frisch, M. J.; Gaussian 2009 (revision B.01). See Supporting Information for full citation.
35. Michelini, M. C.; Russo, N.; Sicilia, E. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1095-1099
36. Michelini, M. C.; Russo, N.; Sicilia, E. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4229-4239
37. Rios, D.; Michelini, M. C.; Lucena, A. F.; Marçalo, J.; Gibson, J. K. Inorg. Chem. 2012, 51, 6603-6614
38. Shamov, G. A.; Schreckenbach, G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 10961-10974
39. Cao, A.; Balasubramanian, K. J. Chem. Phys. 2009, 131, 164504
40. Glendening, E. D.; Reed, A. E.; Carpenter, J. E.; Weinhold, F.; NBO 3.1 ed.
41. Bader, R. F. W. Atoms in Molecules: A Quantum Theory; Oxford University Press: Oxford, U.K., 1994.
42. Becke, A. D.; Edgecombe, K. E. J. Chem. Phys. 1990, 92, 5397-5403
43. Silvi, B.; Savin, A. Nature 1994, 683-686
44. Noury, S.; Krokidis, X.; Fuster, F.; Silvi, B.; TopMod package ed.; Universitè Pierre et Marie Curie: Paris, France, 1997.
45. Su, T.; Chesnavich, W. J. J. Chem. Phys. 1982, 76, 5183-5185
46. Marçalo, J.; Gibson, J. K. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 12599-12606
47. Gibson, J. K.; Haire, R. G.; Santos, M.; Marçalo, J.; de Matos, A. P. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2768-2781
48. Barros, N.; Maynau, D.; Maron, L.; Eisenstein, O.; Zi, G. F.; Andersen, R. A. Organometallics 2007, 26, 5059-5065
49. Eisenstein, J. C. J. Chem. Phys. 1956, 25, 142-146
50. Denning, R. G.; Snellgrove, T. R.; Woodwark, D. R. Mol. Phys. 1979, 37, 1109-1143
51. Tatsumi, K.; Hoffmann, R. Inorg. Chem. 1980, 19, 2656-2658
52. Denning, R. G. Struct. Bonding (Berlin) 1992, 79, 215-276
53. Denning, R. G.; Green, J. C.; Hutchings, T. E.; Dallera, C.; Tagliaferri, A.; Giarda, K.; Brookes, N. B.; Braicovich, L. J. Chem. Phys. 2002, 117, 8008-8020
54. Denning, R. G. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4125-4143
55. Glueckauf, E.; Mckay, H. A. C. Nature 1950, 165, 594-595
56. Kaltsoyannis, N.; Bursten, B. E. Inorg. Chem. 1995, 34, 2735-2744
57. Ingram, K. I. M.; Tassell, M. J.; Gaunt, A. J.; Kaltsoyannis, N. Inorg. Chem. 2008, 47, 7824-7833
58. Tassell, M. J.; Kaltsoyannis, N. Dalton Trans. 2010, 39, 6719-6725
59. Kirker, I.; Kaltsoyannis, N. Dalton Trans. 2011, 40, 124-131
60. Prodan, I. D.; Scuseria, G. E.; Martin, R. L. Phys. Rev. B 2007, 76, 033101/1-033106/4
61. Minasian, S. G.; Keith, J. M.; Batista, E. R.; Boland, K. S.; Clark, D. L.; Conradson, S. D.; Kozimor, S. A.; Martin, R. L.; Schwarz, D. E.; Shuh, D. K.; Wagner, G. L.; Wilkerson, M. P.; Wolfsberg, L. E.; Yang, P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5586-5597
62. Kaltsoyannis, N. Inorg. Chem. 2012, 10.1021/ic3006025
63. Gresham, G. L.; Gianotto, A. K.; Harrington, P. D.; Cao, L. B.; Scott, J. R.; Olson, J. E.; Appelhans, A. D.; Van Stipdonk, M. J.; Groenewold, G. S. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8530-8538
64. Groenewold, G. S.; Cossel, K. C.; Gresham, G. L.; Gianotto, A. K.; Appelhans, A. D.; Olson, J. E.; Van Stipdonk, M. J.; Chien, W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3075-3084
65. Bryantsev, V. S.; de Jong, W. A.; Cossel, K. C.; Diallo, M. S.; Goddard, W. A.; Groenewold, G. S.; Chien, W.; Van Stipdonk, M. J. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 5777-5780