Conformational dynamics and proton relay positioning in nickel catalysts for hydrogen production and oxidation

Organometallics

Volumn 32, Issue 23, 2013, Pages 7034-7042

  Franz, James A ^a   O'Hagan, Molly ^a   Ho, Ming Hsun ^a   Liu, Tianbiao ^a   Helm, Monte L ^a   Lense, Sheri ^a   Dubois, Daniel L ^a   Shaw, Wendy J ^a   Appel, Aaron M ^a   Raugei, Simone ^a   Bullock, R Morris ^a  

^a PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYTIC RATES; CONFORMATIONAL DYNAMICS; EXCHANGE PROCESS; MULTI-STEP MECHANISM; NICKEL CATALYST; NITROGEN INVERSION; OXIDATION STATE; THEORETICAL MODELING;

ACETONITRILE; CATALYSIS; CHLORINE COMPOUNDS; ELECTROCATALYSTS; HYDROGEN PRODUCTION; ISOMERIZATION; ISOMERS; LIGANDS; NITROGEN; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; OXIDATION; STRUCTURAL DYNAMICS;

NICKEL;

EID: 84890395475     PISSN: 02767333     EISSN: 15206041     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/om400695w     Document Type: Article

References (52)

1. Nicolet, Y.; de Lacey, A. L.; Vernède, X.; Fernandez, V. M.; Hatchikian, E. C.; Fontecilla-Camps, J. C. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1596-1601
2. DuBois, D. L.; Bullock, R. M. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 1017-1027
3. Helm, M. L.; Stewart, M. P.; Bullock, R. M.; DuBois-Rakowski, M.; DuBois, D. L. Science 2011, 333, 863-866
4. Yang, J. Y.; Smith, S. E.; Liu, T.; Dougherty, W. G.; Hoffert, W. A.; Kassel, W. S.; DuBois-Rakowski, M.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9700-9712
5. Yang, J. Y.; Chen, S.; Dougherty, W. G.; Kassel, W. S.; Bullock, R. M.; DuBois, D. L.; Raugei, S.; Rousseau, R.; Dupuis, M.; Rakowski DuBois, M. Chem. Commun. 2010, 46, 8618-8620
6. Raugei, S.; Chen, S.; Ho, M.-H.; Ginovska-Pangovska, B.; Rousseau, R. J.; Dupuis, M.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. Chem. Eur. J. 2012, 18, 6493-6506
7. O'Hagan, M.; Shaw, W. J.; Raugei, S.; Chen, S.; Yang, J. Y.; Kilgore, U. J.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14301-14312
8. O'Hagan, M.; Ho, M.-H.; Yang, J. Y.; Appel, A. M.; DuBois-Rakowski, M.; Raugei, S.; Shaw, W. J.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19409-19424
9. Kilgore, U.; Roberts, J.; Pool, D. H.; Appel, A.; Stewart, M.; Rakowski DuBois, M.; Dougherty, W. G.; Kassel, W. S.; Bullock, R. M.; DuBois, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5861-5872
10. Kilgore, U. J.; Stewart, M. P.; Helm, M. L.; Dougherty, W. G.; Kassel, W. S.; DuBois-Rakowski, M.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. Inorg. Chem. 2011, 50, 10908-10918
11. Miedaner, A.; Haltiwanger, R. C.; DuBois, D. L. Inorg. Chem. 1991, 30, 417-427
12. Galan, B. R.; Schöffel, J.; Linehan, J. C.; Seu, C.; Appel, A. M.; Roberts, J. A. S.; Helm, M. L.; Kilgore, U. J.; Yang, J. Y.; DuBois, D. L.; Kubiak, C. P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12767-12779
13. Seu, C. S.; Appel, A. M.; Doud, M. D.; DuBois, D. L.; Kubiak, C. P. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6480-6490
14. Wiese, S.; Kilgore, U. J.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. ACS Catal. 2012, 2, 720-727
15. Wilson, A. D.; Newell, R. H.; McNevin, M. J.; Muckerman, J. T.; Rakowski DuBois, M.; DuBois, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 358-366
16. Budzelaar, P. H. M. gNMR 5.0; IvorySoft, 1 995,-2006.
17. Binsch, G. In Dynamic Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy; Jackman, L. M.; Cotton, F. A., Eds.; Academic: London, 1975.
18. Steigel, A. NMR, Basic Principles and Progress; Diehl, P. F.; Fluck, E.; Kosfeld, R., Eds.; Springer-Verlag: Berlin, 1978; Vol. 15, p 1.
19. Berry, R. S. J. Chem. Phys. 1960, 32, 933-938
20. Honeychuck, R. V.; Hersh, W. H. Inorg. Chem. 1989, 28, 2869-2886
21. Cheng, T.-Y.; Szalda, D. J.; Franz, J. A.; Bullock, M. R. Inorg. Chim. Acta 2010, 363, 581-585
22. Laino, T.; Mohamed, F.; Laio, A.; Parrinello, M. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 1370-1378
23. Laio, A.; Gervasio, F. L. Rep. Prog. Phys. 2008, 71, 126601
24. Laio, A.; Parrinello, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 12562-12566
25. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396-1396
26. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
27. Grimme, S. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1787-1799
28. Nikitin, A. M.; Lyubartsev, A. P. J. Comput. Chem. 2007, 28, 2020-2026
29. Rauk, A.; Andose, J. D.; Frick, W. G.; Tang, R.; Mislow, K. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 6507-6515
30. Appel, A. M.; Pool, D. H.; O'Hagan, M.; Shaw, W. J.; Yang, J. Y.; Rakowski DuBois, M.; DuBois, D. L.; Bullock, R. M. ACS Catal. 2011, 1, 777-785
31. Pool, D. H.; Stewart, M. P.; O'Hagan, M.; Shaw, W. J.; Roberts, J. A. S.; Bullock, R. M.; DuBois, D. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 15634-15639
32. Horvath, S.; Fernandez, L. E.; Appel, A. M.; Hammes-Schiffer, S. Inorg. Chem. 2013, 52, 3643-3652
33. Fraze, K.; Wilson, A. D.; Appel, A. M.; Rakowski DuBois, M.; DuBois, D. L. Organometallics 2007, 26, 3918-3924
34. Morse, P. M.; Spencer, M. D.; Wilson, S. R.; Girolami, G. S. Organometallics 1994, 13, 1646-1655
35. APEX II, 2010.3-0; Bruker AXS Inc., Madison, WI, 2009.
36. SAINTPlus; Bruker AXS Inc., Madison, WI, 2004.
37. SADABS; Bruker AXS Inc., Madison, WI, 2001.
38. Sheldrick, G. M. SHELXTL 6.14; Bruker AXS Inc., Madison, WI, 2004.
39. Parrinello, M.; Rahman, A. J. Appl. Phys. 1981, 52, 7182-7190
40. Martyna, G. J.; Klein, M. L.; Tuckerman, M. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2635-2643
41. VandeVondele, J.; Krack, M.; Mohamed, F.; Parrinello, M.; Chassaing, T.; Hutter, J. Comput. Phys. Commun. 2005, 167, 103-128
42. VandeVondele, J.; Hutter, J. J. Chem. Phys. 2007, 127, 114105-114109
43. Goedecker, S.; Teter, M.; Hutter, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 1703-1710
44. Perdew, J. P. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1986, 33, 8822-8824
45. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
46. Andrae, D.; Häußermann, U.; Dolg, M.; Stoll, H.; Preuß, H. Theor. Chem. Acc. 1990, 77, 123-141
47. Rassolov, V. A.; Pople, J. A.; Ratner, M. A.; Windus, T. L. J. Chem. Phys. 1998, 109, 1223-1229
48. Chen, S.; Raugei, S.; Rousseau, R.; Dupuis, M.; Bullock, R. M. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 12716-12724
49. Cossi, M.; Rega, N.; Scalmani, G.; Barone, V. J. Comput. Chem. 2003, 24, 669-681
50. Barone, V.; Cossi, M. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1995-2001
51. Bondi, A. J. Phys. Chem. 1964, 68, 441-451
52. Frisch, M. J., Gaussian 03, Revision D.02; Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2004.