Second sphere control of redox catalysis: Selective reduction of O 2 to O2- or H2O by an iron porphyrin catalyst

Inorganic Chemistry

Volumn 52, Issue 3, 2013, Pages 1443-1453

  Samanta, Subhra ^a   Mittra, Kaustuv ^a   Sengupta, Kushal ^a   Chatterjee, Sudipta ^a   Dey, Abhishek ^a  

^a DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE   (India)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

IRON DERIVATIVE; METALLOPORPHYRIN; OXYGEN; WATER;

ARTICLE; CATALYSIS; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; OXIDATION REDUCTION REACTION; SYNTHESIS;

CATALYSIS; IRON COMPOUNDS; METALLOPORPHYRINS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; OXIDATION-REDUCTION; OXYGEN; WATER;

EID: 84873345612     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic3021782     Document Type: Article

References (71)

1. Denisov, I. G.; Makris, T. M.; Sligar, S. G.; Schlichting, I. Chem. Rev. 2005, 105, 2253-2278
2. Averill, B. A. Chem. Rev. 1996, 96, 2951-2964
3. Zumft, W. G. Arch. Microbiol. 1993, 160, 253-264
4. Wasser, I. M.; de Vries, S.; Moenne-Loccoz, P.; Schroder, I.; Karlin, K. D. Chem. Rev. 2002, 102, 1201-1234
5. Shaik, S.; Kumar, D.; de Visser, S. l. P.; Altun, A.; Thiel, W. Chem. Rev. 2005, 105, 2279-2328
6. Collman, J. P.; Boulatov, R.; Sunderland, C. J.; Fu, L. Chem. Rev. 2004, 104, 561-588
7. Collman, J. P. Acc. Chem. Res. 1977, 10, 265-272
8. Collman, J. P.; Devaraj, N. K.; Decreau, R. A.; Yang, Y.; Yan, Y. L.; Ebina, W.; Eberspacher, T. A.; Chidsey, C. E. D. Science 2007, 315, 1565-1568
9. Collman, J. P.; Yang, Y.; Dey, A.; Decreau, R. A.; Ghosh, S.; Ohta, T.; Solomon, E. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 15660-15665
10. Kim, E.; Chufan, E. E.; Kamaraj, K.; Karlin, K. D. Chem. Rev. 2004, 104, 1077-1133
11. Halime, Z.; Kotani, H.; Li, Y.; Fukuzumi, S.; Karlin, K. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 13990-13994
12. Chishiro, T.; Shimazaki, Y.; Tani, F.; Tachi, Y.; Naruta, Y.; Karasawa, S.; Hayami, S.; Maeda, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 2788-2791
13. Liu, J. G.; Naruta, Y.; Tani, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 1836-1840
14. Matsu-ura, M.; Tani, F.; Nakayama, S.; Nakamura, N.; Naruta, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 1989-+
15. Matsui, E.; Naruta, Y.; Tani, F.; Shimazaki, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 2744-2747
16. Higuchi, T.; Uzu, S.; Hirobe, M. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 7051-7053
17. Rosenthal, J.; Nocera, D. G. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 543-553
18. Zhu, S.; Xu, X.; Perman, J. A.; Zhang, X. P. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12796-12799
19. Shi, C. N.; Anson, F. C. Inorg. Chem. 1996, 35, 7928-7931
20. Kellett, R. M.; Spiro, T. G. Inorg. Chem. 1985, 24, 2373-2377
21. Fukuzumi, S.; Imahori, H.; Yamada, H.; El-Khouly, M. E.; Fujitsuka, M.; Ito, O.; Guldi, D. M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2571-2575
22. Bucher, C.; Devillers, C. H.; Moutet, J.-C.; Royal, G.; Saint-Aman, E. Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 21-36
23. Karlsson, A.; Parales, J. V.; Parales, R. E.; Gibson, D. T.; Eklund, H.; Ramaswamy, S. Nature 2003, 299, 1039-1042
24. Yoshizawa, K. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 375-382
25. Sazinsky, M. H.; Lippard, S. J. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 558-566
26. Solomon, E. I.; Sundaram, U. M.; Machonkin, T. E. Chem. Rev. 1996, 96, 2563-2606
27. Burgess, B. K. Chem. Rev. 1990, 90, 1377-1406
28. Chan, M. K.; Kim, J.; Rees, D. C. Science 1993, 260, 792-794
29. Boal, A. K.; Genereux, J. C.; Sontz, P. A.; Gralnick, J. A.; Newman, D. K.; Barton, J. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 15237-15242
30. Guigliarelli, B.; Magalon, A.; Asso, M.; Bertrand, P.; Frixon, C.; Giordano, G. r.; Blasco, F. Biochemistry 1996, 35, 4828-4836
31. Pershad, H. R.; Duff, J. L. C.; Heering, H. A.; Duin, E. C.; Albracht, S. P. J.; Armstrong, F. A. Biochemistry 1999, 38, 8992-8999
32. Beharry, Z. M.; Eby, D. M.; Coulter, E. D.; Viswanathan, R.; Neidle, E. L.; Phillips, R. S.; Kurtz, D. M. Biochemistry 2003, 42, 13625-13636
33. Dey, A.; Francis, E. J.; Adams, M. W. W.; Babini, E.; Takahashi, Y.; Fukuyama, K.; Hodgson, K. O.; Hedman, B.; Solomon, E. I. Science 2007, 318, 1464-1468
34. Solomon, E. I.; Szilagyi, R. K.; DeBeer George, S.; Basumallick, L. Chem. Rev. 2004, 104, 419-458
35. Kassner, R. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1972, 69, 2263-2267
36. Stephens, P. J.; Jollie, D. R.; Warshel, A. Chem. Rev. 1996, 96, 2491-2514
37. Warshel, A.; Sharma, P. K.; Kato, M.; Xiang, Y.; Liu, H.; Olsson, M. H. M. Chem. Rev. 2006, 106, 3210-3235
38. Samanta, S.; Sengupta, K.; Mittra, K.; Bandyopadhyay, S.; Dey, A. Chem. Commun. 2012, 48, 7631-7633
39. Boulatov, R.; Collman, J. P.; Shiryaeva, I. M.; Sunderland, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11923-11935
40. Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods; Wiley: New York, 2001.
41. Collman, J. P.; Ghosh, S.; Dey, A.; Decreau, R. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 22090-22095
42. Nourooz-Zadeh, J.; Lester, P. Ferrous ion oxidation in presence of xylenol orange for detection of lipid hydroperoxides in plasma. In Methods in Enzymology; Academic Press: San Diego, CA, 1999; Vol. 300, pp 58-62.
43. Collman, J. P.; Brauman, J. I.; Suslick, K. S. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 7185-7186
44. D. Beer, P.; G. B. Drew, M.; Jagessar, R. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1997, 881-886
45. Mandon, D.; Ott-Woelfel, F.; Fischer, J.; Weiss, R.; Bill, E.; Trautwein, A. X. Inorg. Chem. 1990, 29, 2442-2447
46. Ricard, D.; L'Her, M.; Richard, P.; Boitrel, B. Chem.-Eur. J. 2001, 7, 3291-3297
47. K. Burrell, A.; M. Campbell, W.; B. Jameson, G.; L. Officer, D.; D. W. Boyd, P.; Zhao, Z.; A. Cocks, P.; C. Gordon, K. Chem. Commun. 1999, 637-638
48. Nemykin, V. N.; Barrett, C. D.; Hadt, R. G.; Subbotin, R. I.; Maximov, A. Y.; Polshin, E. V.; Koposov, A. Y. Dalton Trans. 2007, 3378-3389
49. Mu, X. H.; Schultz, F. A. Inorg. Chem. 1990, 29, 2877-2879
50. Collman, J. P.; Gagne, R. R.; Reed, C.; Halbert, T. R.; Lang, G.; Robinson, W. T. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 1427-1439
51. Ghiladi, R. A.; Karlin, K. D. Inorg. Chem. 2002, 41, 2400-2407
52. Thompson, D. W.; Kretzer, R. M.; Lebeau, E. L.; Scaltrito, D. V.; Ghiladi, R. A.; Lam, K.-C.; Rheingold, A. L.; Karlin, K. D.; Meyer, G. J. Inorg. Chem. 2003, 42, 5211-5218
53. Burke, J. M.; Kincaid, J. R.; Peters, S.; Gagne, R. R.; Collman, J. P.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 6083-6088
54. Ghiladi, R. A.; Kretzer, R. M.; Guzei, I.; Rheingold, A. L.; Neuhold, Y.-M.; Hatwell, K. R.; Zuberbãhler, A. D.; Karlin, K. D. Inorg. Chem. 2001, 40, 5754-5767
55. Latos-Grazynski, L.; Cheng, R. J.; La Mar, G. N.; Balch, A. L. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5992-6000
56. Jameson, G. B.; Molinaro, F. S.; Ibers, J. A.; Collman, J. P.; Brauman, J. I.; Rose, E.; Suslick, K. S. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 3224-3237
57. Collman, J. P.; Gagne, R. R.; Halbert, T. R.; Marchon, J. C.; Reed, C. A. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 7868-7870
58. Phillippi, M. A.; Shimomura, E. T.; Goff, H. M. Inorg. Chem. 1981, 20, 1322-1325
59. Fleischer, E. B.; Palmer, J. M.; Srivastava, T. S.; Chatterjee, A. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 3162-3167
60. Chang, P.; Wilke, C. R. J. Phys. Chem. 1955, 59, 592-596
61. McCrory, C. C. L.; Ottenwaelder, X.; Stack, T. D. P.; Chidsey, C. E. D. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 12641-12650
62. Shi, C.; Anson, F. C. Inorg. Chem. 1998, 37, 1037-1043
63. Devaraj, N. K.; Decreau, R. A.; Ebina, W.; Collman, J. P.; Chidsey, C. E. D. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 15955-15962
64. Shi, C.; Anson, F. C. Inorg. Chem. 1995, 34, 4554-4561
65. Naik, A. D.; Diîrtu, M. M.; Léonard, A.; Tinant, B.; Marchand-Brynaert, J.; Su, B.-L.; Garcia, Y. Cryst. Growth Des. 2010, 10, 1798-1807
66. Mittra, K.; Chatterjee, S.; Samanta, S.; Sengupta, K.; Bhattacharjee, H.; Dey, A. Chem. Commun. 2012, 48, 10535
67. Vogel, K. M.; Kozlowski, P. M.; Zgierski, M. Z.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 9915-9921
68. Matson, B. D.; Carver, C. T.; Von Ruden, A. L.; Yang, J.; Raugei, S.; Mayer, J. Chem. Commun. 2012, 48, 11100-11102
69. MacBeth, C. E.; Golombek, A. P.; Young, V. G., Jr; Yang, C.; Kuczera, K.; Hendrich, M. P.; Borovik, A. S. Science 2000, 289, 938-941
70. Ferguson-Miller, S.; Babcock, G. T. Chem. Rev. 1996, 96, 2889-2908
71. Burgess, B. K.; Lowe, D. J. Chem. Rev. 1996, 96, 2983-3012