Water oxidation mechanism for synthetic Co-oxides with small nuclearity

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 37, 2013, Pages 13804-13813

  Li, Xichen ^a   Siegbahn, Per E M ^a  

^a STOCKHOLM UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COBALT COMPLEXES; DIRECT COUPLING; OXIDATION LEVEL; OXYGEN-EVOLVING COMPLEXES; PHOTOSYSTEM II; PLAUSIBLE MECHANISMS; WATER OXIDATION; WATER OXIDATION CATALYSTS;

CATALYSTS; COBALT; MANGANESE; MANGANESE REMOVAL (WATER TREATMENT); OXIDATION; OXYGEN;

COBALT COMPOUNDS;

COBALT COMPLEX; OXIDE; WATER;

ARTICLE; CATALYST; CONFORMATION; COVALENT BOND; ENERGY COST; OXIDATION; OXIDATION REDUCTION POTENTIAL; PH; PHOTOSYSTEM II; PRECURSOR; PROTON TRANSPORT; THERMODYNAMICS;

CATALYSIS; COBALT; COORDINATION COMPLEXES; MANGANESE; MODELS, MOLECULAR; OXIDATION-REDUCTION; OXIDES; QUANTUM THEORY; WATER;

EID: 84884475495     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja4053448     Document Type: Article

References (44)

1. Ferreira, K. N.; Iverson, T. M.; Maghlaoui, K.; Barber, J.; Iwata, S. Science 2004, 303, 1831-1838
2. Guskov, A.; Kern, J.; Gabdulkhakov, A.; Broser, M.; Zouni, A.; Saenger, W. J. Nat. Struct. Biol. 2009, 16, 334-341
3. Umena, Y.; Kawakami, K.; Shen, J.-R.; Kamiya, N. Nature 2011, 473, 55-60
4. Siegbahn, P. E. M. Chem.-Eur. J. 2008, 27, 8290-8302
5. Siegbahn, P. E. M. Chem.-Eur. J. 2006, 12, 9217-9227
6. Siegbahn, P. E. M. Biochim. Biophys. Acta 2013, 1827, 1003-1019
7. Ames, W. M.; Pantazis, D. A.; Krewald, V.; Cox, N.; Messinger, J.; Lubitz, W.; Neese, F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19743-19757
8. Rapatskiy, L.; Cox, N.; Savitsky, A.; Ames, W. M.; Sander, J.; Nowacyzk, M. M.; Rögner, M.; Boussac, A.; Neese, F.; Messinger, J.; Lubitz, W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16619-16634
9. Grundmeier, A.; Dau, H. Biochim. Biophys. Acta 2012, 1817, 88-105
10. Renger, G. Biochim. Biophys. Acta 2012, 1817, 1164-1176
11. Gatt, P.; Stranger, R.; Pace, R. J. J. Photochem. Photobiol. B 2011, 104, 80-93
12. Kanan, M. W.; Nocera, D. G. Science 2008, 321, 1072
13. Nocera, D. G. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 767-776
14. Surendranath, Y.; Kanan, M. W.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16501-16509
15. Risch, M.; Khare, V.; Zaharieva, I.; Gerencser, L.; Chernev, P.; Dau, H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6936-6397
16. Kanan, M. W.; Yano, J.; Surendranath, Y.; Dinca, M.; Yachandra, V. K.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13692-13701
17. Jiao, F.; Frei, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1841
18. McCool, N. S.; Robinson, D. M.; Sheats, J. E.; Dismukes, C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11446-11449
19. Gardner, G. P.; Bok, Go, Y.; Robinson, D. M.; Smith, P. F.; Hadermann, J.; Abakumov, A.; Greenblatt, M.; Dismukes, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 1616-1619
20. Artero, V.; Chavarot-Kerlidou, M.; Fontecave, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 7238-7266
21. McAlpin, J. G.; Stich, T. A.; Casey, W. H.; Britt, R. D. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2445-2452
22. Gilbert, J. A.; Eggleston, D. S.; Murphy, W. R.; Geselowitz, D. A.; Gersten, S. W.; Hodgson, D. J.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3855-3864
23. Sala, X.; Romero, I.; Rodriguez, M.; Escriche, L.; Llobet, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 2842-2852
24. Li, X.; Chen, G.; Schinzel, S.; Siegbahn, P. E. M. Dalton Trans. 2011, 40, 11296-11307
25. Nyhle'n, J.; Duan, L.; Åkermark, B.; Sun, L.; Privalov, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1773-1777
26. Du, P. W.; Eisenberg, R. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6012-6021
27. Wang, L. P.; Van Voorhis, T. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2200-2204
28. Dinca, M.; Surendranath, Y.; Nocera, D. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 10337-10341
29. Siegbahn, P. E. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 18238-18239
30. Siegbahn, P. E. M. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1871-1880
31. Siegbahn, P. E. M.; Blomberg, M. R. A. In Computational Modeling for Homogeneous Catalysis and Biocatalysis; Morokuma, K.,; Musaev, J., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2008; pp 57-81.
32. Rossmeisl, J.; Dimitrievski, K.; Siegbahn, P.; Nørskov, J. K. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 18821-18823
33. Reiher, M.; Salomon, O.; Hess, B. A. Theor. Chem. Acc. 2001, 107, 48-55
34. Jaguar 7.9; Schrödinger, LLC: Portland, OR, 1991-2013.
35. 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, J. A., Jr.; 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, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, Revision A.1; Gaussian, Inc.: Wallingford CT, 2009.
36. Bediako, D. K.; Surendranath, Y.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3662-3674
37. Siegbahn, P. E. M.; Blomberg, M. R. A.; Chen, S.-L. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 2040-2044
38. Grimme, S. J. Chem. Phys. 2006, 124, 034108
39. Schwabe, T.; Grimme, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 3397-3406
40. Lundberg, M.; Siegbahn, P. E. M. Chem. Phys. Lett. 2005, 401, 347-351
41. McAlpin, J. G.; Stich, T. A.; Ohlin, C. A.; Surendranath, Y.; Nocera, D. G.; Casey, W. H.; Britt, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15444-15452
42. McAlpin, J. G.; Surendranath, Y.; Dinca, M.; Stich, T. A.; Stoian, S. A.; Casey, W. H.; Nocera, D. G.; Britt, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13692
43. Lundberg, M.; Siegbahn, P. E. M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 224103-1-9
44. Dau, H.; Limberg, C.; Reier, T.; Risch, M.; Roggan, S.; Strasser, P. ChemCatChem. 2010, 2, 724-761