Dinuclear manganese complexes for water oxidation: Evaluation of electronic effects and catalytic activity

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 16, Issue 24, 2014, Pages 11950-11964

  Arafa, Wael A A ^a,c   Kärkäs, Markus D ^a   Lee, Bao Lin ^a   Åkermark, Torbjörn ^a   Liao, Rong Zhen ^a   Berends, Hans Martin ^b   Messinger, Johannes ^b   Siegbahn, Per E M ^a   Åkermark, Björn ^a  

^a STOCKHOLM UNIVERSITY   (Sweden)

^b UMEÅ UNIVERSITY   (Sweden)

^c Fayoum University   (Egypt)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

MANGANESE; WATER;

CATALYSIS; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ELECTRON SPIN RESONANCE; ELECTROSPRAY MASS SPECTROMETRY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; OXIDATION REDUCTION REACTION;

CATALYSIS; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MANGANESE; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; OXIDATION-REDUCTION; SPECTROMETRY, MASS, ELECTROSPRAY IONIZATION; WATER;

EID: 84901763268     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cp54800g     Document Type: Article

References (88)

1. T. Faunce S. Styring M. R. Wasielewski G. W. Brudvig A. W. Rutherford J. Messinger A. F. Lee C. L. Hill H. deGroot M. Fontecave D. R. MacFarlane B. Hankamer D. G. Nocera D. M. Tiede H. Dau W. Hillier L. Wang R. Amal Energy Environ. Sci. 2013 6 1074 1076
2. R. F. Service Science 2011 334 925 927
3. M. G. Walter E. L. Warren J. R. McKone S. W. Boettcher Q. Mi E. A. Santori N. S. Lewis Chem. Rev. 2010 110 6446 6473
4. M. D. Kärkäs E. V. Johnston O. Verho B. Åkermark Acc. Chem. Res. 2014 47 100 111
5. S. Dasgupta B. S. Brunschwig J. R. Winkler H. B. Gray Chem. Soc. Rev. 2013 42 2213 2214
6. J. R. Swierk T. E. Mallouk Chem. Soc. Rev. 2013 42 2357 2387
7. L. Sun L. Hammarström B. Åkermark S. Styring Chem. Soc. Rev. 2001 30 36 49
8. H. Inoue T. Shimada Y. Kou Y. Nabetani D. Masui S. Takagi H. Tachibana ChemSusChem 2011 4 173 179
9. K. N. Ferreira T. M. Iverson K. Maghlaoui J. Barber S. Iwata Science 2004 303 1831 1838
10. B. Loll J. Kern W. Saenger A. Zouni J. Biesiadka Nature 2005 438 1040 1044
11. J. Yano J. Kern K. Sauer M. J. Latimer Y. Pushkar J. Biesiadka B. Loll W. Saenger J. Messinger A. Zouni V. K. Yachandra Science 2006 314 821 825
12. Y. Umena K. Kawakami J.-R. Shen N. Kamiya Nature 2011 473 55 60
13. C. S. Mullins V. L. Pecoraro Coord. Chem. Rev. 2008 252 416 443
14. S. W. Gersten G. J. Samuels T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 1982 104 4029 4030
15. F. Bozoglian S. Romain M. Z. Ertem T. K. Todorova C. Sens J. Mola M. Rodríguez I. Romero J. Benet-Buchholz X. Fontrodona C. J. Cramer L. Gagliardi A. Llobet J. Am. Chem. Soc. 2009 131 15176 15187
16. T. Wada K. Tsuge K. Tanaka Angew. Chem., Int. Ed. 2000 39 1479 1482
17. A. Lewandowska-Andralojc D. E. Polyansky R. Zong R. P. Thummel E. Fujita Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 14058 14068
18. Y. V. Geletii B. Botar P. Kögerler D. A. Hillesheim D. G. Musaev C. L. Hill Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 3896 3899
19. A. Sartorel M. Carraro G. Scorrano R. De Zorzi S. Geremia N. D. McDaniel S. Bernhard M. Bonchio J. Am. Chem. Soc. 2008 130 5006 5007
20. M. D. Kärkäs E. V. Johnston E. A. Karlsson B.-L. Lee T. Åkermark M. Shariatgorji L. Ilag Ö. Hansson J.-E. Bäckvall B. Åkermark Chem.-Eur. J. 2011 17 7953 7959
21. Z. Deng H.-W. Tseng R. Zong D. Wang R. Thummel Inorg. Chem. 2008 47 1835 1848
22. Y. Xu L. Duan L. Tong B. Åkermark L. Sun Chem. Commun. 2010 46 6506 6508
23. Y. M. Badiei D. E. Polyansky J. T. Muckerman D. J. Szalda R. Haberdar R. Zong R. P. Thummel E. Fujita Inorg. Chem. 2013 52 8845 8850
24. M. Yagi S. Tajima M. Komi H. Yamazaki Dalton Trans. 2011 40 3802 3804
25. M. D. Kärkäs T. Åkermark E. V. Johnston S. R. Karim T. M. Laine B.-L. Lee T. Åkermark T. Privalov B. Åkermark Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 11589 11593
26. L. Duan F. Bozoglian S. Mandal B. Stewart T. Privalov A. Llobet L. Sun Nat. Chem. 2012 4 418 423
27. M. D. Kärkäs T. Åkermark H. Chen J. Sun B. Åkermark Angew. Chem., Int. Ed. 2013 52 4189 4193
28. D. G. H. Hetterscheid J. N. H. Reek Chem. Commun. 2011 47 2712 2714
29. Z. Codolà J. M. S. Cardoso B. Royo M. Costas J. Lloret-Fillol Chem.-Eur. J. 2013 19 7203 7213
30. A. Petronilho M. Rahman J. A. Woods H. Al-Sayyed H. Müller-Bunz J. M. D. MacElroy S. Bernhard M. Albrecht Dalton Trans. 2012 41 13074 13080
31. K. S. Joya N. E. Subbaiyan F. D'Souza H. J. M. de Groot Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 9601 9605
32. U. Hintermair S. A. Hashmi M. Elimelech R. H. Crabtree J. Am. Chem. Soc. 2012 134 9785 9795
33. E. A. Karlsson B.-L. Lee T. Åkermark E. V. Johnston M. D. Kärkäs J. Sun Ö. Hansson J.-E. Bäckvall B. Åkermark Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 11715 11718
34. J. Limburg J. S. Vrettos L. M. Liable-Sands A. L. Rheingold R. H. Crabtree G. W. Brudvig Science 1999 283 1524 1527
35. Y. Gao T. Åkermark J. Liu L. Sun B. Åkermark J. Am. Chem. Soc. 2009 131 8726 8727
36. K. J. Young M. K. Takase G. W. Brudvig Inorg. Chem. 2013 52 7615 7622
37. Y. Gao J. Liu M. Wang Y. Na B. Åkermark L. Sun Tetrahedron 2007 63 1987 1994
38. H. Chen R. Tagore G. Olack J. S. Vrettos T.-C. Weng J. Penner-Hahn R. H. Crabtree G. W. Brudvig Inorg. Chem. 2007 46 34 43
39. A. K. Poulsen A. Rompel C. J. McKenzie Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 6916 6920
40. P. Kurz Dalton Trans. 2009 6103 6108
41. G. González-Riopedre M. I. Fernández-García A. M. González-Noya M. Å. Vázquez-Fernández M. R. Bermejo M. Maneiro Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 18069 18077
42. E. A. Karlsson B.-L. Lee R.-Z. Liao T. Åkermark M. D. Kärkäs V. Saavedra Becerril P. E. M. Siegbahn X. Zou M. Abrahamsson B. Åkermark ChemPlusChem 2014 10.1002/cplu.201402006
43. Q. Yin J. M. Tan C. Besson Y. V. Geletii D. G. Musaev A. E. Kuznetsov Z. Luo K. I. Hardcastle C. L. Hill Science 2010 328 342 345
44. D. J. Wasylenko C. Ganesamoorthy J. Borau-Garcia C. P. Berlinguette Chem. Commun. 2011 47 4249 4251
45. D. K. Dogutan R. McGuire Jr. D. G. Nocera J. Am. Chem. Soc. 2011 133 9178 9180
46. M. Z. Ertem C. J. Cramer Dalton Trans. 2012 41 12213 12219
47. M. L. Rigsby S. Mandal W. Nam L. C. Spencer A. Llobet S. S. Stahl Chem. Sci. 2012 3 3058 3062
48. C.-F. Leung S.-M. Ng C.-C. Ko W.-L. Man J. Wu L. Chen T.-C. Lau Energy Environ. Sci. 2012 5 7903 7907
49. T. Nakazono A. R. Parent K. Sakai Chem. Commun. 2013 49 6325 6327
50. D. Wang J. T. Groves Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 15579 15584
51. J. L. Fillol Z. Codolà I. Garcia-Bosch L. Gómez J. J. Pla M. Costas Nat. Chem. 2011 3 807 813
52. Z. Codolà I. Garcia-Bosch F. Acuña-Parés I. Prat J. M. Luis M. Costas J. Lloret-Fillol Chem.-Eur. J. 2013 19 8042 8047
53. D. Hong S. Mandal Y. Yamada Y.-M. Lee W. Nam A. Llobet S. Fukuzumi Inorg. Chem. 2013 52 9522 9531
54. R.-Z. Liao X.-C. Li P. E. M. Siegbahn Eur. J. Inorg. Chem. 2014 728 741
55. S. M. Barnett K. I. Goldberg J. M. Mayer Nat. Chem. 2012 4 498 502
56. Z. Chen T. J. Meyer Angew. Chem., Int. Ed. 2013 52 700 703
57. M.-T. Zhang Z. Chen P. Kang T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 2013 135 2048 2051
58. B.-L. Lee M. D. Kärkäs E. V. Johnston A. K. Inge L.-H. Tran Y. Xu Ö. Hansson X. Zou B. Åkermark Eur. J. Inorg. Chem. 2010 5462 5470
59. T. Norrby A. Börje L. Hammarström J. Alsins K. Lashgari R. Norrestam J. Mårtensson G. Stenhagen B. Åkermark Inorg. Chem. 1997 36 5850 5858
60. M. F. Anderlund J. Zheng M. Ghiladi M. Kritikos E. Rivière L. Sun J.-J. Girerd B. Åkermark Inorg. Chem. Commun. 2006 9 1195 1198
61. R. Lomoth P. Huang J. Zheng L. Sun L. Hammarström B. Åkermark S. Styring Eur. J. Inorg. Chem. 2002 2965 2974
62. J. Barber Chem. Soc. Rev. 2009 38 185 196
63. R. E. DeSimone R. S. Drago J. Am. Chem. Soc. 1970 92 2343 2352
64. A. Johansson M. Abrahamsson A. Magnuson P. Huang J. Mårtensson S. Styring L. Hammarström L. Sun B. Åkermark Inorg. Chem. 2003 42 7502 7511
65. B. M. Peek G. T. Ross S. W. Edwards G. J. Meyer T. J. Meyer B. W. Erickson Int. J. Pept. Protein Res. 1991 38 114 123
66. A. Juris V. Balzani F. Barigelletti S. Campagna P. Belser A. von Zelewsky Coord. Chem. Rev. 1988 84 85 277
67. Y. Xu T. Åkermark V. Gyollai D. Zou L. Eriksson L. Duan R. Zhang B. Åkermark L. Sun Inorg. Chem. 2009 48 2717 2719
68. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648 5652
69. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci and G. A. Petersson, et al. Gaussian 09, Revision B.01, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009
70. D. Andrae U. Häußermann M. Dolg H. Stoll H. Preuß Theor. Chim. Acta 1990 77 123 141
71. M. Reiher O. Salomon B. A. Hess Theor. Chem. Acc. 2001 107 48 55
72. A. V. Marenich C. J. Cramer D. G. Truhlar J. Phys. Chem. B 2009 113 6378 6396
73. S. Grimme J. Comput. Chem. 2006 27 1787 1799
74. D. Yang D. Fokas J. Li L. Yu C. M. Baldino Synthesis 2005 47 56
75. R. Lomoth P. Huang J. Zheng L. Sun L. Hammarström B. Åkermark S. Styring Eur. J. Inorg. Chem. 2002 2965 2974
76. G. Berggren A. Thapper P. Huang P. Kurz L. Eriksson S. Styring M. F. Anderlund Dalton Trans. 2009 10044 10054
77. K. Kalyanasundaram Coord. Chem. Rev. 1982 46 159 244
78. C.-Y. Yeh C. J. Chang D. G. Nocera J. Am. Chem. Soc. 2001 123 1513 1514
79. W. Lai R. Cao G. Dong S. Shaik J. Yao H. Chen J. Phys. Chem. Lett. 2012 3 2315 2319
80. M. Z. Ertem C. J. Cramer Dalton Trans. 2012 41 12213 12219
81. R. McGuire Jr. D. K. Dogutan T. S. Teets J. Suntivich Y. Shao-Horn D. G. Nocera Chem. Sci. 2010 1 411 414
82. M. Lundberg M. R. A. Blomberg P. E. M. Siegbahn Inorg. Chem. 2004 43 264 274
83. P. E. M. Siegbahn Chem.-Eur. J. 2006 12 9217 9227
84. P. E. M. Siegbahn Acc. Chem. Res. 2009 42 1871 1880
85. P. E. M. Siegbahn Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2013 1827 1003 1019
86. O. R. Luca R. H. Crabtree Chem. Soc. Rev. 2013 42 1440 1459
87. D. R. Weinberg C. J. Gagliardi J. F. Hull C. Fecenko Murphy C. A. Kent B. C. Westlake A. Paul D. H. Ess D. Granville McCafferty T. J. Meyer Chem. Rev. 2012 112 4016 4093
88. O. S. Wenger Chem.-Eur. J. 2011 17 11692 11702