Water Oxidation by Mononuclear Ruthenium Complex with a Pentadentate Isoquinoline-Bipyridyl Ligand

European Journal of Inorganic Chemistry

Volumn , Issue 4, 2014, Pages 715-721

  Vennampalli, Manohar ^a   Liang, Guangchao ^a   Webster, Charles Edwin ^a   Zhao, Xuan ^a  

^a University of Memphis   (United States)

Author keywords

Electrochemistry; Ligand design; Oxidation; Ruthenium; Water chemistry

Indexed keywords

ELECTROCHEMISTRY; IONS; LIGANDS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; REDOX REACTIONS; RUTHENIUM COMPOUNDS; SYNTHESIS (CHEMICAL);

BIPYRIDYL LIGANDS; H NMR SPECTROSCOPY; ISOQUINOLINES; LIGAND DESIGN; PENTADENTATE LIGANDS; RUTHENIUM COMPLEXES; SYNTHESISED; THEORETICAL CALCULATIONS; WATER CHEMISTRY; WATER OXIDATION;

OXIDATION;

EID: 84893226908     PISSN: 14341948     EISSN: 10990682     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/ejic.201301393     Document Type: Article

References (57)

1. J. Barber, Biochem. Soc. Trans. 2006, 34, 619-631.
2. R. Eisenberg, H. B. Gray, Inorg. Chem. 2008, 47, 1697-1699.
3. N. S. Lewis, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 15729-15735.
4. A. Sartorel, M. Bonchio, S. Campagna, F. Scandola, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2262-2280.
5. A. R. Parent, R. H. Crabtree, G. W. Brudvig, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2247-2252.
6. K. J. Young, L. A. Martini, R. L. Milot, R. C. Snoeberger, V. S. Batista, C. A. Schmuttenmaer, R. H. Crabtree, G. W. Brudvig, Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2503-2520.
7. J. G. McAlpin, T. A. Stich, W. H. Casey, R. D. Britt, Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2445-2452.
8. S. Masaoka, Kagaku Kogyo 2012, 63, 646-652.
9. H. Lv, Y. V. Geletii, C. Zhao, J. W. Vickers, G. Zhu, Z. Luo, J. Song, T. Lian, D. G. Musaev, C. L. Hill, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 7572-7589.
10. B. Limburg, E. Bouwman, S. Bonnet, Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 1451-1467.
11. D. G. H. Hetterscheid, J. N. H. Reek, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9740-9747.
12. C. J. Gagliardi, A. K. Vannucci, J. J. Concepcion, Z. Chen, T. J. Meyer, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7704-7717.
13. R. Cao, W. Lai, P. Du, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8134-8157.
14. S. W. Gersten, G. J. Samuels, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 4029-4030.
15. J. T. Muckerman, D. E. Polyansky, T. Wada, K. Tanaka, E. Fujita, Inorg. Chem. 2008, 47, 1787-1802.
16. J. K. Hurst, J. L. Cape, A. E. Clark, S. Das, C. Qin, Inorg. Chem. 2008, 47, 1753-1764.
17. Z. P. Deng, H. W. Tseng, R. F. Zong, D. Wang, R. Thummel, Inorg. Chem. 2008, 47, 1835-1848.
18. F. Liu, J. J. Concepcion, J. W. Jurss, T. Cardolaccia, J. L. Templeton, T. J. Meyer, Inorg. Chem. 2008, 47, 1727-1752.
19. J. Mola, E. Mas-Marza, X. Sala, I. Romero, M. Rodriguez, C. Vinas, T. Parella, A. Llobet, Angew. Chem. 2008, 120, 5914; Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 5830-5832.
20. J. J. Concepcion, J. W. Jurss, M. R. Norris, Z. Chen, J. L. Templeton, T. J. Meyer, Inorg. Chem. 2010, 49, 1277-1279.
21. L. L. Duan, A. Fischer, Y. H. Xu, L. C. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10397-10399.
22. M. Yoshida, S. Masaoka, K. Sakai, Chem. Lett. 2009, 38, 702-703.
23. H. Nagao, N. Komeda, M. Mukaida, M. Suzuki, K. Tanaka, Inorg. Chem. 1996, 35, 6809-6815.
24. M. Suzuki, Acc. Chem. Res. 2007, 40, 609-617.
25. L. Que Jr, Y. Dong, Acc. Chem. Res. 1996, 29, 190-196.
26. R. R. Jacobson, Z. Tyeklar, A. Farooq, K. D. Karlin, S. Liu, J. Zubieta, J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 3690-3692.
27. J. L. Fillol, Z. Codolà, I. Garcia-Bosch, L. Gõmez, J. J. Pla, M. Costas, Nat. Chem. 2011, 3, 807-813.
28. B. Radaram, J. A. Ivie, R. M. Grudzien, J. H. Reibenspies, C. E. Webster, X. Zhao, Inorg. Chem. 2011, 50, 10564-10571.
29. T. A. Betley, Q. Wu, T. Van Voorhis, D. G. Nocera, Inorg. Chem. 2008, 47, 1849-1861.
30. X. Sala, I. Romero, M. Rodriguez, L. Escriche, A. Llobet, Angew. Chem. 2009, 121, 2882; Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 2842-2852.
31. Z. Chen, J. J. Concepcion, J. W. Jurss, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15580-15581.
32. L. Duan, F. Bozoglian, S. Mandal, B. Stewart, T. Privalov, A. Llobet, L. Sun, Nat. Chem. 2012, 4, 418-423.
33. L. Duan, C. M. Araujo, M. S. G. Ahlquist, L. Sun, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 15584-15588.
34. Y. Hirai, T. Kojima, Y. Mizutani, Y. Shiota, K. Yoshizawa, S. Fukuzumi, Angew. Chem. 2008, 120, 5856; Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 5772-5776.
35. M. B. Hall, R. F. Fenske, Inorg. Chem. 1972, 11, 768-775.
36. B. E. Bursten, J. R. Jensen, R. F. Fenske, J. Chem. Phys. 1978, 68, 3320-3321.
37. D. E. Polyansky, J. T. Muckerman, J. Rochford, R. Zong, R. P. Thummel, E. Fujita, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14649-14665.
38. J. J. Concepcion, J. W. Jurss, J. L. Templeton, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16462-16463.
39. J. J. Concepcion, M.-K. Tsai, J. T. Muckerman, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1545-1557.
40. H.-W. Tseng, R. Zong, J. T. Muckerman, R. Thummel, Inorg. Chem. 2008, 47, 11763-11773.
41. H. Yamada, W. F. Siems, T. Koike, J. K. Hurst, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9786-9795.
42. Z. Tyeklar, R. R. Jacobson, N. Wei, N. N. Murthy, J. Zubieta, K. D. Karlin, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 2677-2689.
43. Y. Gultneh, T. B. Yisgedu, Y. T. Tesema, R. J. Butcher, Inorg. Chem. 2003, 42, 1857-1867.
44. T. Murashima, S. Tsukiyama, S. Fujii, K. Hayata, H. Sakai, T. Miyazawa, T. Yamada, Org. Biomol. Chem. 2005, 3, 4060-4064.
45. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, N. J. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, Ö. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, D. J. Fox, Gaussian 09, revision C.01, Gaussian Inc., Wallingford, CT, 2009.
46. J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868.
47. J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396.
48. P. J. Hay, W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 1985, 82, 299-310.
49. M. Couty, M. B. Hall, J. Comput. Chem. 1996, 17, 1359-1370.
50. W. J. Hehre, R. Ditchfield, J. A. Pople, J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257-2261.
51. P. C. Hariharan, J. A. Pople, Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213-222.
52. The 6-31G(d basis set has the d polarization functions for C, N, and O taken from the 6-311G(d) basis sets, instead of the original arbitrarily assigned value of 0.8 used in the 6-31G(d) basis sets., J. B. Foresman,. Frisch, Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods, 2nd ed., Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA, p. 110.
53. A. V. Marenich, C. J. Cramer, D. G. Truhlar, J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6378-6396.
54. M. Namazian, H. R. Zare, M. L. Coote, Biophys. Chem. 2008, 132, 64-68.
55. J. P. Holland, J. C. Green, J. R. Dilworth, Dalton Trans. 2006, 0, 783-794.
56. It is well recognized that relative errors in computational values are smaller and often a consequence of cancellation of errors:, S. E. Wheeler, K. N. Houk, P. von R. Schleyer, W. D. Allen, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2547-2560.
57. A. Moser, K. Range, D. M. York, J. Phys. Chem. B 2010, 114, 13911-13921.