Electronic structures of the electron transfer series [M(bpy) 3]n, [M(tpy)2]n, and [Fe( tbpy)3]n (M = Fe, Ru; N = 3+, 2+, 1+, 0, 1-): A mössbauer spectroscopic and DFT study

European Journal of Inorganic Chemistry

Volumn , Issue 29, 2012, Pages 4605-4621

  England, Jason ^a   Scarborough, Christopher C ^a,b   Weyhermüller, Thomas ^a   Sproules, Stephen ^c   Wieghardt, Karl ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR CHEMICAL ENERGY CONVERSION   (Germany)

^b EMORY UNIVERSITY   (United States)

^c UNIVERSITY OF MANCHESTER   (United Kingdom)

Author keywords

Iron; Moessbauer spectroscopy; Noninnocent ligands; Radical ligands; Ruthenium

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; ELECTRON TRANSITIONS; ELECTRONIC STRUCTURE; FREE RADICAL REACTIONS; IRON; LIGANDS; PARAMAGNETIC RESONANCE; RUTHENIUM COMPOUNDS; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

BIPYRIDINES; DFT CALCULATION; ELECTRON TRANSFER; ELECTRONIC.STRUCTURE; METAL CENTRES; MOESSBAUER SPECTROSCOPIES; MONOANIONS; NEUTRAL COMPLEXES; NON-INNOCENT LIGANDS; RADICAL LIGAND;

GROUND STATE;

EID: 84867053126     PISSN: 14341948     EISSN: 10990682     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/ejic.201200232     Document Type: Conference Paper

References (115)

1. E. C. Constable, Adv. Inorg. Chem. 1989, 34, 1-63.
2. E. C. Constable, Adv. Inorg. Chem. 1986, 30, 69.
3. W. Kaim, Coord. Chem. Rev. 1987, 76, 187-235.
4. B. N. Figgis, B. W. Skelton, A. H. White, Aust. J. Chem. 1978, 31, 57.
5. S. Decurtins, H. W. Schmalle, P. Schneuwly, J. Ensling, P. Gütlich, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9521.
6. X. Wang, Y. Xu, X. Song, L. Li, D. Liao, Z. Jiang, S. Yan, J. Chem. Crystallogr. 2007, 37, 651.
7. P. C. Healy, B. W. Skelton, A. H. White, Aust. J. Chem. 1983, 36, 2057.
8. S. R. Balten, K. Murray, N. J. Sinclair, Acta Crystallogr., Sect. C 2000, 56, e320.
9. M. Biner, H.-B. Bürgi, A. Ludi, C. Röhr, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 5197.
10. D. P. Rillema, D. Jones, H. A. Levy, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1979, 849 and many other structures.
11. E. E. Pérez-Cordero, C. Campana, L. Echegoyen, Angew. Chem. 1997, 109, 85; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 36, 137.
12. A. T. Baker, H. A. Goodwin, Austr. J. Chem. 1985, 38, 207.
13. H. Oshio, H. Spiering, V. Ksenofontov, F. Renz, P. Gütlich, Inorg. Chem. 2001, 40, 1143.
14. M. L. Scudder, D. C. Craig, H. A. Goodwin, CrystEngComm 2005, 7, 642.
15. D. C. Craig, M. L. Scudder, W.-A. McHaie, H. A. Goodwin, Austr. J. Chem. 1998, 51, 1131.
16. A. G. Walstrom, M. Pink, X. Yang, K. G. Caulton, Dalton Trans. 2009, 6001.
17. S. Pyo, E. Pérez-Cordero, S. G. Bott, L. Echegoyen, Inorg. Chem. 1999, 38, 3337.
18. C. Mahon, W. L. Reynolds, Inorg. Chem. 1967, 6, 1927.
19. N. Tanaka, Y. Sato, Inorg. Nucl. Chem. Lett. 1966, 2, 359.
20. F. S. Hall, W. L. Reynolds, Inorg. Chem. 1966, 5, 931.
21. S. Herzog, H. Präkel, Z. Chem. 1965, 5, 469.
22. A. G. Motten, K. Hanck, M. K. DeArmond, Chem. Phys. Lett. 1981, 79, 541.
23. Y. Chsawa, M. K. DeArmond, K. W. Hanck, D. E. Morris, J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 6522.
24. T. Saji, S. Aoyagui, Electroanal. Chem. Interfac. Electrochem. 1975, 60, 1.
25. N. E. Tokel-Takvoryan, R. W. Hemingway, A. J. Bard, J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 6582.
26. C. M. Elliott, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1980, 261.
27. D. E. Morris, K. W. Hanck, M. K. DeArmond, J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 3032.
28. G. A. Heath, L. J. Yellowlees, P. S. Braterman, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1981, 287.
29. G. A. Heath, L. J. Yellowlees, P. S. Braterman, Chem. Phys. Lett. 1982, 92, 646.
30. J. M. Rao, M. C. Hughes, J. Macero, Inorg. Chim. Acta 1979, 35, L369.
31. D. E. Morris, K. W. Hanck, M. K. DeArmond, J. Electroanal. Chem. 1983, 149, 115.
32. T. Saji, S. Aoyagui, J. Electroanal. Chem. 1975, 58, 40.
33. T. Saji, T. Yamada, S. Aoyagui, J. Electroanal. Chem. 1975, 61, 147.
34. R. M. Berger, D. R. McMillin, Inorg. Chem. 1988, 27, 4245.
35. T. Saji, S. Aoyagui, J. Electroanal. Chem. 1975, 58, 401.
36. J. N. Gex, M. K. DeArmond, K. W. Hanck, Inorg. Chem. 1987, 26, 3235.
37. N. Tanaka, Y. Sato, Inorg. Nucl. Chem. Lett. 1966, 2, 359.
38. T. Kakutani, Y. Morihiro, M. Senda, R. Takahashi, K. Matsumoto, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1978, 51, 2847.
39. S. Musumeci, E. Rizzarelli, S. Sammartano, R. Bonomo, J. Inorg. Nucl. Chem. 1974, 36, 853.
40. S. H. Waldman, M. Lutz, D. M. Tooke, A. L. Spek, F. Harte, R. W. A. Havenith, G. P. M. van Klink, G. van Koten, Inorg. Chem. 2009, 48, 1887.
41. H. L. Chum, M. Rock, N. Y. Murakami, I. Jordan, T. Rabockai, J. Electroanal. Chem. 1977, 76, 277.
42. T. Saji, S. Aoyaguis, J. Electroanal. Chem. 1975, 63, 31.
43. S. Herzog, A. Weber, Z. Chem. 1968, 8, 115.
44. E. Pérez-Cordero, R. Buigas, N. Brady, L. Echegoyen, C. Arana, J.-M. Lehn, Helv. Chim. Acta 1994, 77, 1222.
45. M. H. Chisholm, J. C. Huffman, I. P. Rothwell, P. G. Bradley, N. Kress, W. H. Woodruff, J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 4945.
46. E. Gore-Randall, M. Irwin, M. S. Demming, J. M. Goicoechea, Inorg. Chem. 2009, 48, 8304.
47. T. J. Anderson, G. D. Jones, D. A. Vicic, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8100.
48. G. D. Jones, C. McFarland, T. J. Anderson, D. A. Vicic, Chem. Commun. 2005, 4211.
49. G. D. Jones, J. L. Martin, C. McFarland, O. R. Allen, R. E. Hall, A. D. Haley, R. J. Brandon, T. Konovalova, P. J. Desrochers, P. Pulay, D. A. Vicic, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13175.
50. J. T. Ciszewski, D. Y. Mikhaylov, K. W. Holin, M. Kadirov, Y. H. Budnikova, O. Sinyashin, D. A. Vicic, Inorg. Chem. 2011, 50, 8630.
51. C. C. Scarborough, K. M. Lancaster, S. DeBeer, T. Weyhermüller, S. Sproules, K. Wieghardt, Inorg. Chem. 2012, 51, 3718.
52. P. S. Braterman, J.-I. Song, R. D. Peacock, Inorg. Chem. 1992, 31, 555.
53. 2+ is diamagnetic (S = 0):, C. M. Harris, H. R. H. Patie, E. Sinn, Inorg. Chem. 1969, 8, 101.
54. W. M. Reiff, J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 3829.
55. E. König, S. Kremer, Chem. Phys. Lett. 1970, 5, 87.
56. W. M. Reiff, W. A. Baker Jr., N. E. Erickson, J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 4794.
57. R. R. Berrett, B. W. Fitzsimmons, A. Owusu, J. Chem. Soc. A 1968, 1575.
58. H. Sato, T. Tominaga, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1976, 49, 697.
59. R. E. DeSimone, J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 6238.
60. R. E. DeSimone, R. S. Drago, J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 2343.
61. P. B. Merrithew, C. C. Lo, A. J. Modestino, Inorg. Chem. 1973, 12, 1927.
62. M. J. Wagner, J. L. Dye, E. Pérez-Lordero, R. Buigao, L. Echegoyen, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1318.
63. L. Noodleman, C. Y. Peng, D. A. Case, J. M. Mouesca, Coord. Chem. Rev. 1995, 144, 199.
64. C. C. Scarborough, S. Sproules, T. Weyhermüller, S. DeBeer, K. Wieghardt, Inorg. Chem. 2011, 50, 12446.
65. K. Ray, T. Petrenko, K. Wieghardt, F. Neese, Dalton Trans. 2007, 1552.
66. B. Kirchner, F. Wennmohs, S. Ye, F. Neese, Curr. Opin. Chem. Biol. 2007, 11, 134.
67. F. Neese, W. Ames, G. Christian, M. Kampa, D. G. Liakos, D. A. Pantazis, M. Roemelt, P. Surawatanawong, S. Ye, Adv. Inorg. Chem. 2010, 62, 301.
68. B. M. Wile, R. J. Trovitch, S. C. Bart, A. M. Tondreau, E. Lobkovsky, C. Milsmann, E. Bill, K. Wieghardt, P. J. Chirik, Inorg. Chem. 2009, 48, 4190.
69. M. Inoue, T. Horiba, K. Hara, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1978, 51, 3073.
70. E. Wulf, S. Herzog, Z. Anorg. Allg. Chem. 1972, 387, 81.
71. C. W. Lange, B. J. Conklin, C. G. Pierpont, Inorg. Chem. 1994, 33, 1276.
72. T. Soda, Y. Kitagawa, T. Onishi, Y. Takano, Y. Shigeta, H. Nagao, Y. Yoshioka, K. Yamaguchi, Chem. Phys. Lett. 2000, 319, 223.
73. K. Yamaguchi, Y. Takahara, T. Fueno in Applied Quantum Chemistry (Ed.:, V. H. Smith), Reidel, Dordrecht, 1986, p. 155.
74. I. M. Brown, S. I. Weisman, L. C. Snyder, J. Chem. Phys. 1965, 42, 1105.
75. H. Kobayashi, Y. Kaizu, H. Matsuzawa, H. Sekino, Y. Torii, Mol. Phys. 1993, 78, 909.
76. V. T. Coombe, G. A. Heath, A. J. MacKenzie, L. J. Yelowlees, Inorg. Chem. 1984, 23, 3423.
77. E. A. Seddon, K. R. Seddon, The Chemistry of Ruthenium, Elsevier, Amsterdam, 1984.
78. R. Krause, Struct. Bonding (Berlin) 1987, 67, 1.
79. G. Ciantelli, P. Legittimo, F. Pantani, Anal. Chim. Acta 1971, 53, 303.
80. F. E. Lytle, L. M. Petrosky, L. R. Carlson, Anal. Chim. Acta 1971, 57, 239.
81. M. L. Stone, G. A. Crosby, Chem. Phys. Lett. 1981, 79, 169.
82. R. A. Palmer, T. S. Piper, Inorg. Chem. 1966, 5, 864.
83. C. J. O'Connor, Progr. Inorg. Chem. 1982, 29, 203.
84. R. C. Weast, M. J. Astle, CRC Handbook of Chemistry and Physics; CRC Press Inc., Boca Raton, 1979.
85. E. Bill, JulX, available from http://ewww.mpi-muelheim.mpg.de/bac/logins/ bill/julX-en.php.
86. G. R. Hanson, K. E. Gates, C. J. Noble, M. Griffin, A. Mitchell, S. Benson, J. Inorg. Biochem. 2004, 98, 903.
87. SADABS, Bruker-Siemens Area Detector Absorption and Other Corrections, G. M. Sheldrick, University of Göttingen, 2006, Version 2006/1.
88. ShelXTL 6.14, Bruker AXS Inc., Madison, WI, U. S. A. 2003.
89. ShelXL97, G. M. Sheldrick, University of Göttingen, 1997.
90. H. D. Flack, Acta Crystallogr., Sect. A 1983, 39, 876-881.
91. F. Neese, ORCA, An Ab Initio, Density Functional and Semiempirical Electronic Structure Package, version 2.8, University of Bonn, 2010.
92. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1986, 84, 4524.
93. J. P. Perdew, W. Yue, Phys. Rev. B 1986, 33, 8800.
94. J. P. Perdew, Phys. Rev. B 1986, 33, 8822.
95. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
96. C. T. Lee, W. T. Yang, R. G. Parr, Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
97. F. Weigend, R. Ahlrichs, Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 3297-3305.
98. K. Eichkorn, F. Weigend, O. Treutler, R. Ahlrichs, Theor. Chem. Acc. 1997, 97, 119.
99. K. Eichkorn, O. Treutler, H. Ãhm, M. Häser, R. Ahlrichs, Chem. Phys. Lett. 1995, 240, 283.
100. K. Eichkorn, O. Treutler, H. Ãhm, M. Häser, R. Ahlrichs, Chem. Phys. Lett. 1995, 242, 652.
101. O. Vahtras, J. Almlof, M. W. Feyereisen, Chem. Phys. Lett. 1993, 213, 514-518.
102. F. Neese, F. Wennmohs, A. Hansen, U. Becker, Chem. Phys. 2009, 356, 98-109.
103. S. Kossmann, F. Neese, Chem. Phys. Lett. 2009, 481, 240.
104. F. Neese, J. Comput. Chem. 2003, 24, 1714.
105. C. van Wuellen, J. Chem. Phys. 1998, 109, 392.
106. E. van Leuthe, E. J. Baerends, J. G. Snijders, J. Chem. Phys. 1993, 99, 4597.
107. E. van Lenthe, E. J. Baerends, J. G. Snijders, J. Chem. Phys. 1994, 101, 9783.
108. A. Klamt, G. J. Schüürmann, J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 1993, 799.
109. A. P. Ginsberg, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 111.
110. B. Kirchner, F. Wennmohs, S. Ye, F. Neese, Curr. Opin. Chem. Biol. 2007, 11, 134.
111. F. Neese, J. Phys. Chem. Solids 2004, 65, 781.
112. E. F. Pettersen, T. D. Goddard, C. C. Huang, G. S. Couch, D. M. Greenblatt, E. C. Meng, T. E. Ferrin, J. Comput. Chem. 2004, 25, 1605-12.
113. F. Neese, Inorg. Chim. Acta 2002, 337, 181.
114. S. Sinneker, L. D. Slep, E. Bill, F. Neese, Inorg. Chem. 2005, 44, 2245.
115. M. Römelt, S. Ye, F. Neese, Inorg. Chem. 2009, 48, 784-785.