Trigonal Mn 3 and Co 3 clusters supported by weak-field ligands: A structural, spectroscopic, magnetic, and computational investigation into the correlation of molecular and electronic structure

Inorganic Chemistry

Volumn 51, Issue 19, 2012, Pages 10290-10299

  Fout, Alison R ^a   Xiao, Dianne J ^a   Zhao, Qinliang ^a   Harris, T David ^a   King, Evan R ^a   Eames, Emily V ^a   Zheng, Shao Liang ^a   Betley, Theodore A ^a  

^a HARVARD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COBALT; COORDINATION COMPOUND; LIGAND; MANGANESE; PHOSPHINE DERIVATIVE; PYRIDINE DERIVATIVE;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ELECTRON; ELECTRON SPIN RESONANCE; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

COBALT; COORDINATION COMPLEXES; CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; ELECTRONS; LIGANDS; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MANGANESE; MODELS, MOLECULAR; PHOSPHINES; PYRIDINES;

EID: 84868140173     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic301278m     Document Type: Article

References (78)

1. (a) Peters, J. W.; Lanzilotta, W. N.; Lemon, B. J.; Seefeldt, L. C. Science 1998, 282, 1853.
2. (b) Nicolet, Y.; Lemon, B. J.; Fontecilla-Camps, J. C.; Peters, J. W. Trends Biochem. Sci. 2000, 25, 138.
3. (c) De Lacey, A. L.; Fernández, V. M. Chem. Rev. 2007, 107, 4304.
4. Venkateswara Rao, P.; Holm, R. H. Chem. Rev. 2004, 104, 527, and references therein.
5. (a) Peters, J. W.; Stowell, M. H. B.; Soltis, S. M.; Finnegan, M. G.; Johnson, M. K.; Rees, D. C. Biochemistry 1997, 36, 1181.
6. (b) Mayer, S. M.; Lawson, D. M.; Gormal, C. A.; Roe, S. M.s; Smith, B. E. J. Mol. Biol. 1999, 292, 871.
7. (c) Einsle, O.; Tezcan, F. A.; Andrade, S.; Schmid, B.; Yoshida, M.; Howard, J. B.; Rees, D. C. Science 2002, 297, 1696.
8. (a) Brown, K.; Djinovic-Carugo, K.; Haltia, T.; Cabrito, I.; Saraste, M.; Moura, J. J. G.; Moura, I.; Tegoni, M.; Cambillau, C. J. Biol. Chem. 2000, 275, 41133.
9. (b) Brown, K.; Tegoni, M.; Prudêncio, M.; Pereira, A. S.; Besson, S.; Moura, J. J.; Moura, I.; Cambillau, C. Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 191.
10. (c) Chen, P.; George, S. D.; Cabrito, I.; Antholine, W. E.; Moura, J. G.; Moura, I.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 744.
11. (a) Nugent, J. H. A.; Rich, A. M.; Evans, M. C. W. Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2001, 1503, 138.
12. (b) Ferreira, K. N.; Iverson, T. M.; Maghlaoui, K.; Barber, J.; Iwata, S. Science 2004, 303, 1831.
13. (c) Iwata, S.; Barber, J. Curr. Opin, Struct. Biol. 2004, 14, 447.
14. (d) Barber, J. Philos. Trans. R. Soc. London Ser. A 2007, 365, 1007.
15. Balasubramanian, R.; Rosenzweig, A. C. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 573, and references therein.
16. Baik, M.-H.; Newcomb, M.; Friesner, R. A.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 2003, 103, 2385, and references therein.
17. (a) Goddard, C. A.; Long, J. R.; Holm, R. H. Inorg. Chem. 1996, 35, 4347.
18. (b) Chakrabarti, M.; Deng, L.; Holm, R. H.; Münck, E.; Bominaar, E. L. Inorg. Chem. 2009, 48, 2735.
19. (c) Deng, L.; Bill, E.; Wieghardt, K.; Holm, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11213.
20. Zhao, Q.; Betley, T. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 709.
21. (a) Zhao, Q.; Harris, T. D.; Betley, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8293.
22. (b) Harris, T. D.; Zhao, Q.; Hernández Sánchez, R.; Betley, T. A. Chem. Commun. 2011, 47, 6344.
23. (c) Harris, T. D.; Betley, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 13852.
24. Eames, E. V.; Harris, T. D.; Betley, T. A. Chem. Sci. 2012, 3, 407.
25. Powers, T. M.; Fout, A. R.; Zheng, S.-L.; Betley, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3336.
26. Anderson, R. A.; Faegri, K., Jr.; Green, J. C.; Haaland, A.; Lappert, M. F.; Leung, W.-P.; Rypdal, K. Inorg. Chem. 1988, 27, 1782.
27. Fout, A. R.; Zhao, Q.; Xiao, D.; Betley, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16750.
28. Pauling, L. The Nature of the Chemical Bond, 3rd ed.; Cornell University Press: Ithaca, NY, 1960; p 403.
29. (a) Mai, H.-J.; Meyer zu Köcker, R.; Wocadlo, S.; Massa, W.; Dehnicke, K. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1235.
30. (b) Mai, H.-J.; Kang, H.-C.; Wocadlo, S.; Massa, W.; Dehnicke, K. Z. Anorg. Allg. Chem. 1995, 621, 1963.
31. (c) Mai, H.-J.; Neumüller, B.; Dhnicke, K. Z. Naturforsch., Teil B 1996, 51, 433.
32. (d) Grigsby, W. J.; Power, P. P. J. Chem. Soc., Dalton 1996, 4613.
33. (e) Alvarez, C. S.; Bond, A. D.; Cave, D.; Mosquera, M. E. G.; Harron, E. A.; Layfield, R. A.; McPartlin, M.; Rawson, J. M.; Wood, P. T.; Wright, D. S. Chem. Commun. 2002, 2980.
34. (f) Hatnean, J. A.; Raturi, R.; Lefebvre, J.; Leznoff, D. B.; Lawes, G.; Johnson, S. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14992.
35. Tsui, E. Y.; Kanady, J. S.; Day, M. W.; Agapie, T. Chem. Commun. 2011, 47, 4189.
36. (a) Uchtman, V. A.; Dahl, L. F. J. Am. Chem. Soc. 1969, 91, 3763.
37. (b) Frisch, P. D.; Dahl, L. F. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 5082.
38. (c) Abel, E. W.; Blackmore, T.; Whitley, R. J. Inorg. Nucl. Chem. Lett. 1974, 10, 941.
39. (d) Madach, T.; Vahrenkamp, H. Chem. Ber. 1981, 114, 505.
40. (e) Enoki, S.; Kawamura, T.; Yonezawa, T. Inorg. Chem. 1983, 22, 3821.
41. (f) Colbran, S. B.; Robinson, B. H.; Simpson, J. Organometallics 1984, 3, 1344.
42. (g) Kubat-Martin, K. A.; Rae, A. D.; Dahl, L. F. Organometallics 1985, 4, 2221.
43. (h) Bedard, R. L.; Rae, A. D.; Dahl, L. F. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5924.
44. (i) Bedard, R. L.; Dahl, L. F. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5932.
45. (j) Bedard, R. L.; Dahl, L. F. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5942.
46. (k) Barnes, C. E.; Orvis, J. A.; Staley, D. L.; Rheingold, A. L.; Johnson, D. C. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4992.
47. Strouse, C. E.; Dahl, L. F. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 6032.
48. Borrás-Almenar, J. J.; Clemente-Juan, J. M.; Coronado, E.; Tsukerblat, B. S. J. Comput. Chem. 2001, 22, 985.
49. (a) Reynolds, R. A., III; Yu, W. O.; Dunham, W. R.; Coucouvanis, D. Inorg. Chem. 1996, 35, 2721.
50. (b) Christian, P.; Rajaraman, G.; Harrison, A.; Helliwell, M.; McDouall, J. J. W.; Raftery, J.; Winpenny, R. E. P. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2004, 2550.
51. (c) Lin, W.; Evans, O. R.; Yee, G. T. J. Solid State Chem. 2000, 152, 152.
52. (a) Toulouse, G. Commun. Phys. 1977, 2, 115.
53. (b) Kahn, O. Molecular Magnetism; VCH: New York, 1993.
54. Ebihara, M.; Liba, M.; Kato, M.; Minami, H.; Kawamura, T. Inorg. Chem. Acta 2004, 357, 533.
55. (a) Balch, A. L.; Holm, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 5201.
56. (b) Warren, L. F. Inorg. Chem. 1977, 16, 2814.
57. (c) Chaudhuri, P.; Verani, C. N.; Bill, E.; Bothe, E.; Weyhermüller, T.; Wieghardt, K. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2213.
58. (d) Anillo, A.; Diaz, M. R.; Garcia-Granda, S.; Obeso-Rosete, R.; Galindo, A.; Ienco, A.; Mealli, C. Organometallics 2004, 23, 471.
59. (e) Bill, E.; Bothe, E.; Chaudhuri, P.; Chlopek, K.; Herebian, K.; Kokatam, S.; Ray, K.; Weyhermüller, T.; Neese, F.; Wieghardt, K. Chem-Eur. J. 2005, 11, 204.
60. (f) Chlopek, K.; Bill, E.; Weyhermüller, T.; Wieghardt, K. Inorg. Chem. 2005, 44, 7087.
61. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, Jr., J. A.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, N. J.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, Ö.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, Revision A.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
62. (a) Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
63. (b) Perdew, J. P. Phys Rev. B 1986, 33, 8822.
64. (a) Clemente, D. A.; Biagini, M. C.; Rees, B.; Hermann, W. A. Inorg. Chem. 1982, 21, 3741.
65. (b) Davies, J. I.; Howard, C. G.; Skapski, A. C.; Wilkinson, G. Chem. Commun. 1982, 1077.
66. (c) Creswick, M.; Bemal, I.; Reiter, B.; Hermann, W. A. Inorg. Chem. 1982, 21, 645.
67. (d) Howard, C. G.; Wilkinson, G.; Thomton-Pett, M.; Hursthouse, M. B. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1983, 2025.
68. (e) Huttner, G.; Schuler, S.; Zsolnai, L.; Gottlieb, M.; Braunwarth, H.; Minelli, M. J. Organomet. Chem. 1986, 299, 4.
69. (f) Hermann, W. A.; Kneuper, H.-J.; Herdtweck, E. Chem. Ber. 1989, 122, 433.
70. (g) Kralik, M. S.; Stahl, L.; Arif, A. M.; Stouse, E. D.; Ernst, R. D. Organometallics 1992, 11, 3617.
71. (h) Mai, H.-J.; Kang, H.-C.; Wocadio, S.; Massa, W.; Dehnicke, K. Z. Anorg. Allg. Chem. 1995, 621, 1963.
72. (i) Solari, E.; Musso, F.; Gallo, E.; Floriani, C.; Re, N.; Chiesi-Villa, A.; Rizzoli, C. Organometallics 1995, 14, 2265.
73. (j) Ficker, R.; Hiller, W.; Drobnik, S.; Lorenz, I.-P. Z. Kristallogr. 1996, 211, 745.
74. (k) Braunschweig, H.; Colling, M.; Hu., C.; Radacki, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 1359.
75. (l) Kheradmandan, S.; Fox, T.; Schmalle, H. W.; Venkatesan, K.; Berke, H. Eur. J. Inorg. Chem. 2004, 3544.
76. Ashley, A. E.; Cooper, R. T.; Wildgoose, G. G.; Green, J. C.; O'Hare, D. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15662.
77. (a) Bertrand, J.; Cotton, F. A.; Dollase, W. A. J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 1349.
78. (b) Cotton, F. A.; Haas, T. E. Inorg. Chem. 1964, 3, 10.