Spectroscopic and theoretical investigation of a complex with an [O=Fe IV-O-FeIV=O] core related to methane monooxygenase intermediate Q

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 4, 2014, Pages 1545-1558

  Stoian, Sebastian A ^a,c   Xue, Genqiang ^b   Bominaar, Emile L ^a   Que, Lawrence ^b   Münck, Eckard ^a  

^a CARNEGIE MELLON UNIVERSITY   (United States)

^b University of Minnesota   (United States)

^c FLORIDA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTI-CONFORMATIONS; ANTIFERRO-MAGNETICALLY COUPLED; MAGNETIC HYPERFINE TENSOR; METHANE MONOOXYGENASE; QUADRUPOLE SPLITTING; SOLUBLE METHANE MONOOXYGENASE; THEORETICAL INVESTIGATIONS; ZERO-FIELD SPLITTINGS;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DIHEDRAL ANGLE; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; HYDROGEN BONDS; METHANE; MOLECULES; MOLYBDENUM COMPOUNDS; PROTONATION;

IRON COMPOUNDS;

BASE; IRON; METHANE MONOOXYGENASE; OXYGEN;

ARTICLE; CALCULATION; CHEMICAL ANALYSIS; CONFORMATION; CONJUGATE; CONTROLLED STUDY; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRON SPIN RESONANCE; HYDROGEN BOND; ISOMER; MOLECULE; PROTON TRANSPORT; QUANTITATIVE ANALYSIS;

ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; IRON; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; OXYGEN; OXYGENASES; QUANTUM THEORY; SPECTROPHOTOMETRY, ULTRAVIOLET;

EID: 84893454864     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja411376u     Document Type: Article

References (58)

1. Lee, S.-K.; Fox, B. G.; Froland, W. A.; Lipscomb, J. D.; Münck, E. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6450
2. Liu, K. E.; Valentine, A. M.; Wang, D.; Huynh, B. H.; Edmondson, D. E.; Salifoglou, A.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 10174
3. Shu, L.; Nesheim, J. C.; Kauffmann, K.; Münck, E.; Lipscomb, J. D.; Que, L., Jr. Science 1997, 275, 515
4. Sturgeon, B. E.; Burdi, D.; Chen, S.; Huynh, B. H.; Edmondson, D. E.; Stubbe, J.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7551
5. Price, J. C.; Barr, E. W.; Tirupati, B.; Bollinger, J. M., Jr.; Krebs, C. Biochemistry 2003, 42, 7497
6. Siegbahn, P. E. M. Inorg. Chem. 1999, 38, 2880
7. Gherman, B. F.; Dunietz, B. D.; Whittington, D. A.; Lippard, S. J.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3836
8. Han, W. G.; Noodleman, L. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 973
9. Que, L., Jr. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 493
10. McDonald, A. R.; Que, L., Jr. Coord. Chem. Rev. 2013, 257, 414
11. Pestovsky, O.; Stoian, S.; Bominaar, E. L.; Shan, X.; Münck, E.; Que, L., Jr.; Bakac, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 6871
12. England, J.; Guo, Y.; Farquhar, E. R.; Young, V. G., Jr.; Münck, E.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8635
13. Lacy, D. C.; Gupta, R.; Stone, K. L.; Greaves, J.; Ziller, J. W.; Hendrich, M. P.; Borovik, A. S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 12188
14. England, J.; Guo, Y.; Van Heuvelen, K. M.; Cranswick, M. A.; Rohde, G. T.; Bominaar, E. L.; Münck, E.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11880
15. Bigi, J. P.; Harman, W. H.; Lassalle-Kaiser, B.; Robles, D. M.; Stich, T. A.; Yano, J.; Britt, R. D.; Chang, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1536
16. Xue, G.; Wang, D.; De Hont, R.; Fiedler, A. T.; Shan, X.; Münck, E.; Que, L., Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 20713
17. Xue, G.; De Hont, R.; Münck, E.; Que, L., Jr. Nat. Chem. 2010, 2, 400
18. Xue, G.; Fiedler, A. T.; Martinho, M.; Münck, E.; Que, L., Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 20615
19. De Hont, R. F.; Xue, G.; Hendrich, M. P.; Que, L., Jr.; Bominaar, E. L.; Münck, E. Inorg. Chem. 2010, 49, 8310
20. Do, L. H.; Xue, G.; Que, L., Jr.; Lippard, S. J. Inorg. Chem. 2012, 51, 2393
21. Xue, G.; Pokutsa, A.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16657
22. Xue, G.; Geng, C.; Ye, S.; Fiedler, A. T.; Neese, F.; Que, L., Jr. Inorg. Chem. 2013, 52, 3976
23. Kodera, M.; Kawahara, Y.; Hitomi, Y.; Nomura, T.; Ogura, T.; Kobayashi, Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13236
24. Armarego, W. L. F.; Perrin, D. D. Purification of Laboratory Chemicals; Butterworth-Heinemann: Oxford, 1997.
25. Cox, D. P.; Terpinski, J.; Lawrynowicz, W. J. Org. Chem. 1984, 49, 3216
26. England, J.; Martinho, M.; Farquhar, E. R.; Frisch, J. R.; Bominaar, E. L.; Münck, E.; Que, L., Jr. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 3622
27. Frisch, J. R.; Vu, V. V.; Martinho, M.; Münck, E.; Que, L., Jr. Inorg. Chem. 2009, 48, 8325
28. Vrajmasu, V.; Münck, E.; Bominaar, E. L. Inorg. Chem. 2003, 42, 5974
29. Sun, H.; DiMagno, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2050
30. Lenarcik, B.; Ojczenasz, P. J. Heterocycl. Chem. 2002, 39, 287
31. Fukuzumi, S.; Morimoto, Y.; Kotani, H.; Naumov, P.; Lee, Y.-M.; Nam, W. Nat. Chem. 2010, 2, 756
32. Wang, D.; Zhang, M.; Bühlmann, P.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7638
33. Jensen, M. P.; Costas, M.; Ho, R. Y. N.; Kaizer, J.; Payeras, A. M. i.; Münck, E.; Que, L., Jr.; Rohde, J.-U.; Stubna, A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10512
34. Green, M. T.; Dawson, J. H.; Gray, H. B. Science 2004, 304, 1653
35. Behan, R. K.; Hoffart, L. M.; Stone, K. L.; Krebs, C.; Green, M. T. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11471
36. Stone, K. L.; Behan, R. K.; Green, M. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 12307
37. Martinho, M.; Xue, G.; Fiedler, A. T.; Que, L., Jr.; Bominaar, E. L.; Münck, E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5823
38. Dunham, W. R.; Harding, L.; Sands, R. H. Eur. J. Biochem. 1993, 214, 1
39. Krzystek, J.; England, J.; Ray, K.; Ozarowski, A.; Smirnov, D.; Que, L., Jr.; Telser, J. Inorg. Chem. 2008, 47, 3483
40. Bencini, A.; Gatteschi, D. Electron Paramagnetic Resonance of Exchange Coupled Systems; Springer Verlag: Berlin, 1990.
41. Zimmermann, R.; Münck, E.; Brill, W. J.; Shah, V. K.; Henzl, M. T.; Rawlings, J.; Orme-Johmson, W. H. Biochim. Biophys. Acta 1978, 537, 185
42. Dabrowski, L.; Piekoszewski, J.; Suwalski, J. Nucl. Instrum. Methods 1971, 91, 93
43. Lim, M. H.; Rohde, J.-U.; Stubna, A.; Bukowski, M. R.; Costas, M.; Ho, R. Y. N.; Münck, E.; Nam, W.; Que, L., Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 3665
44. Rohde, J.-U.; In, J.-H.; Lim, M. H.; Brennessel, W. W.; Bukowski, M. R.; Stubna, A.; Münck, E.; Nam, W.; Que, L., Jr. Science 2003, 299, 1037
45. Van Heuvelen, K. M.; Fiedler, A. T.; Shan, X.; De Hont, R. H.; Meier, K. K.; Bominaar, E. L.; Münck, E.; Que, L., Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 11933
46. Company, A.; Prat, I.; Frisch, J. R.; Mas-Ballesté, R.; Güell, M.; Juhász, G.; Ribas, X.; Münck, E.; Luis, J. M.; Que, L., Jr.; Costas, M. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 1622
47. Kaizer, J.; Klinker, E. J.; Oh, N. Y.; Rohde, J.-U.; Song, W. J.; Stubna, A.; Kim, J.; Nam, W.; Münck, E.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 472
48. Klinker, E. J.; Jackson, T. A.; Jensen, M. P.; Stubna, A.; Juhász, G.; Bominaar, E. L.; Münck, E.; Que, L., Jr. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7394
49. Sinnecker, S.; Svensen, N.; Barr, E. W.; Ye, S.; Bollinger, J. M., Jr.; Neese, F.; Krebs, C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6168
50. Hazell, A.; Jensen, K. B.; McKenzie, C. J.; Toftlund, H. Inorg. Chem. 1993, 33, 3127
51. Wilkinson, E. C.; Dong, Y.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8394
52. Reiher, M.; Salomon, O.; Hess, B. A. Theor. Chem. Acc. 2001, 107, 48
53. Salomon, O.; Reiher, M.; Hess, B. A. J. Chem. Phys. 2002, 117, 4729
54. Huang, S. P.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K. Dalton Trans. 2013, 42, 1011
55. Cranswick, M. A.; Meier, K. K.; Shan, X.; Stubna, A.; Kaizer, J.; Mehn, M. P.; Münck, E.; Que, L., Jr. Inorg. Chem. 2012, 51, 10417
56. Fiedler, A. T.; Shan, X.; Mehn, M. P.; Kaizer, J.; Torelli, S.; Frisch, J. R.; Kodera, M.; Que, L., Jr. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 13037
57. Jackson, T. A.; Rohde, J.-U.; Seo, M. S.; Sastri, C. V.; DeHont, R.; Stubna, A.; Ohta, T.; Kitagawa, T.; Münck, E.; Nam, W.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12394
58. Kryatov, S. V.; Taktak, S.; Korendovych, I. V.; Rybak-Akimova, E. V.; Kaizer, J.; Torelli, S.; Shan, X.; Mandal, S.; MacMurdo, V.; Mairata i Payeras, A.; Que, L., Jr. Inorg. Chem. 2005, 44, 85