Carbene iridium complexes for efficient water oxidation: Scope and mechanistic insights

Energy and Environmental Science

Volumn 7, Issue 7, 2014, Pages 2316-2328

  Woods, James A ^a   Lalrempuia, Ralte ^b   Petronilho, Ana ^b   McDaniel, Neal D ^a   Müller Bunz, Helge ^b   Albrecht, Martin ^b   Bernhard, Stefan ^a  

^a CARNEGIE MELLON UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY COLLEGE DUBLIN   (Ireland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

IRIDIUM; LIGANDS; MOLECULAR STRUCTURE; OXIDANTS; OXYGEN;

CATALYTICALLY ACTIVE SPECIES; CHEMICAL OXIDANTS; COMPLEX MECHANISMS; FIRST ORDER REACTIONS; REACTION CONDITIONS; STOICHIOMETRIC OXIDANT; TURNOVER FREQUENCY; WATER OXIDATION CATALYSTS;

IRIDIUM COMPOUNDS;

CATALYST; CONCENTRATION (COMPOSITION); ENERGY EFFICIENCY; LIGAND; LIGHT SCATTERING; OXIDATION;

EID: 84902957534     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4ee00971a     Document Type: Article

References (85)

1. EIA, 2012 International Energy Outlook, 2012
2. J. T. Kiehl K. E. Trenberth Bull. Am. Meteorol. Soc. 1997 78 197 208
3. N. D. McDaniel S. Bernhard Dalton Trans. 2010 39 10021 10030
4. A. C. Brooks K. Basore S. Bernhard Inorg. Chem. 2013 52 5794 5800
5. E. D. Cline S. E. Adamson S. Bernhard Inorg. Chem. 2008 47 10378 10388
6. G. Seshadri C. Lin A. B. J. Bocarsly Electroanal. Chem. 1994 372 145 150
7. S. W. Gersten G. J. Samuels T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 1982 104 4029 4030
8. J. A. Gilbert D. S. Eggleston W. R. Murphy D. A. Geselowitz S. W. Gersten D. J. Hodgson T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 1985 107 3855 3864
9. C. Sens I. Romero M. Rodríguez A. Llobet T. Parella J. Benet-Buchholz J. Am. Chem. Soc. 2004 126 7798 7799
10. R. Zong R. P. Thummel J. Am. Chem. Soc. 2005 127 12802 12803
11. 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
12. A. Sartorel P. Miró E. Salvadori S. Romain M. Carraro G. Scorrano M. Di Valentin A. Llobet C. Bo M. Bonchio J. Am. Chem. Soc. 2009 131 16051 16053
13. Y. V. Geletii B. Botar P. Kögerler D. A. Hillesheim D. G. Musaev C. L. Hill Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 3896 3899
14. 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
15. N. S. McCool D. M. Robinson J. E. Sheats G. C. Dismukes J. Am. Chem. Soc. 2011 133 11446 11449
16. J. Limburg J. S. Vrettos H. Chen J. C. de Paula R. H. Crabtree G. W. Brudvig J. Am. Chem. Soc. 2001 123 423 430
17. H.-W. Tseng R. Zong J. T. Muckerman R. Thummel Inorg. Chem. 2008 47 11763 11773
18. N. D. McDaniel F. J. Coughlin L. L. Tinker S. Bernhard J. Am. Chem. Soc. 2008 130 210 217
19. J. J. Concepcion J. W. Jurss J. L. Templeton T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 2008 130 16462 16463
20. S. W. Kohl L. Weiner L. Schwartsburd L. Konstantinovski L. J. W. Shimon Y. Ben-David M. A. Iron D. Milstein Science 2009 324 74 77
21. W. C. Ellis N. D. McDaniel S. Bernhard T. J. Collins J. Am. Chem. Soc. 2010 132 10990 10991
22. L. Bernet R. Lalrempuia W. Ghattas H. Mueller-Bunz L. Vigara A. Llobet M. Albrecht Chem. Commun. 2011 47 8058 8060
23. A. Savini G. Bellachioma S. Bolaño L. Rocchigiani C. Zuccaccia D. Zuccaccia A. Macchioni ChemSusChem 2012 5 1415 1419
24. L. Duan F. Bozoglian S. Mandal B. Stewart T. Privalov A. Llobet L. Sun Nat. Chem. 2012 4 418 423
25. J. F. Hull D. Balcells J. D. Blakemore C. D. Incarvito O. Eisenstein G. W. Brudvig R. H. Crabtree J. Am. Chem. Soc. 2009 131 8730 8731
26. R. Lalrempuia N. D. McDaniel H. Müller-Bunz S. Bernhard M. Albrecht Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 9765 9768
27. J. D. Blakemore N. D. Schley D. Balcells J. F. Hull G. W. Olack C. D. Incarvito O. Eisenstein G. W. Brudvig R. H. Crabtree J. Am. Chem. Soc. 2010 132 16017 16029
28. A. Savini G. Bellachioma G. Ciancaleoni C. Zuccaccia D. Zuccaccia A. Macchioni Chem. Commun. 2010 46 9218 9219
29. D. G. H. Hetterscheid J. N. H. Reek Chem. Commun. 2011 47 2712 2714
30. A. Savini P. Belanzoni G. Bellachioma C. Zuccaccia D. Zuccaccia A. Macchioni Green Chem. 2011 13 3360 3374
31. D. B. Grotjahn D. B. Brown J. K. Martin D. C. Marelius M.-C. Abadjian H. N. Tran G. Kalyuzhny K. S. Vecchio Z. G. Specht S. A. Cortes-Llamas V. Miranda-Soto C. van Niekerk C. E. Moore A. L. Rheingold J. Am. Chem. Soc. 2011 133 19024 19027
32. D. Hong M. Murakami Y. Yamada S. Fukuzumi Energy Environ. Sci. 2012 5 5708 5716
33. H. Junge N. Marquet A. Kammer S. Denurra M. Bauer S. Wohlrab F. Gärtner M.-M. Pohl A. Spannenberg S. Gladiali M. Beller Chem.-Eur. J. 2012 18 12749 12758
34. N. D. Schley J. D. Blakemore N. K. Subbaiyan C. D. Incarvito F. D'Souza R. H. Crabtree G. W. Brudvig J. Am. Chem. Soc. 2011 133 10473 10481
35. K. E. DeKrafft C. Wang Z. Xie X. Su B. J. Hinds W. Lin ACS Appl. Mater. Interfaces 2012 4 608 613
36. W. J. Youngblood S.-H. A. Lee K. Maeda T. E. Mallouk Acc. Chem. Res. 2009 42 1966 1973
37. C. Herrero A. Quaranta W. Leibl A. W. Rutherford A. Aukauloo Energy Environ. Sci. 2011 4 2353
38. G. F. Moore J. D. Blakemore R. L. Milot J. F. Hull H. Song L. Cai C. A. Schmuttenmaer R. H. Crabtree G. W. Brudvig Energy Environ. Sci. 2011 4 2389
39. S. Y. Reece J. A. Hamel K. Sung T. D. Jarvi A. J. Esswein J. J. H. Pijpers D. G. Nocera Science 2011 334 645 648
40. H. G. Raubenheimer S. Cronje Dalton Trans. 2008 1265 1272
41. P. Mathew A. Neels M. Albrecht J. Am. Chem. Soc. 2008 130 13534 13535
42. G. Guisado-Barrios J. Bouffard B. Donnadieu G. Bertrand Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 4759 4762
43. K. F. Donnelly R. Lalrempuia H. Müller-Bunz M. Albrecht Organometallics 2012 31 8414 8419
44. R. Saravanakumar V. Ramkumar S. Sankararaman Organometallics 2011 30 1689 1694
45. M. Albrecht Chem. Rev. 2010 110 576 623
46. Y. Tulchinsky M. A. Iron M. Botoshansky M. Gandelman Nat. Chem. 2011 3 525 531
47. A. R. Chianese A. Kovacevic B. M. Zeglis J. W. Faller R. H. Crabtree Organometallics 2004 23 2461 2468
48. M. Heckenroth E. Kluser A. Neels M. Albrecht Angew. Chem., Int. Ed. 2007 46 6293 6296
49. G. Ung G. Bertrand Chem.-Eur. J. 2011 17 8269 8272
50. S. Araki Y. Wanibe F. Uno A. Morikawa K. Yamamoto K. Chiba Y. Butsugan Chem. Ber. 1993 126 1149 1155
51. M. Albrecht Chem. Commun. 2008 3601 3610
52. O. Schuster L. Yang H. G. Raubenheimer M. Albrecht Chem. Rev. 2009 109 3445 3478
53. M. Melaimi M. Soleilhavoup G. Bertrand Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 8810 8849
54. M. Poyatos J. A. Mata E. Peris Chem. Rev. 2009 109 3677 3707
55. R. A. Binstead T. J. Meyer J. Am. Chem. Soc. 1987 109 3287 3297
56. P. Yu T. J. O'Keefe J. Electrochem. Soc. 2006 153 C80
57. A. Ikeda-Ohno S. Tsushima C. Hennig T. Yaita G. Bernhard Dalton Trans. 2012 41 7190 7192
58. U. Hintermair S. M. Hashmi M. Elimelech R. H. Crabtree J. Am. Chem. Soc. 2012 134 9785 9795
59. A. Petronilho M. Rahman J. A. Woods H. Al-Sayyed H. Müller-Bunz J. M. Don MacElroy S. Bernhard M. Albrecht Dalton Trans. 2012 41 13074 13080
60. S. M. Barnett K. I. Goldberg J. M. Mayer Nat. Chem. 2012 4 498 502
61. R. H. Crabtree Chem. Rev. 2012 112 1536 1554
62. A. Petronilho J. A. Woods S. Bernhard M. Albrecht Eur. J. Inorg. Chem. 2014 2014 708 714
63. J. Graeupner U. Hintermair D. L. Huang J. M. Thomsen M. Takase J. Campos S. M. Hashmi M. Elimelech G. W. Brudvig R. H. Crabtree Organometallics 2013 32 5384 5390
64. H. S. Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall, 4th edn, 2005, p. 1080
65. D. J. Wasylenko C. Ganesamoorthy M. A. Henderson C. P. Berlinguette Inorg. Chem. 2011 50 3662 3672
66. M. Yoshida S. Masaoka J. Abe K. Sakai Chem.-Asian J. 2010 5 2369 2378
67. A. Kimoto K. Yamauchi M. Yoshida S. Masaoka K. Sakai Chem. Commun. 2012 48 239 241
68. 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
69. J. D. Blakemore N. D. Schley G. W. Olack C. D. Incarvito G. W. Brudvig R. H. Crabtree Chem. Sci. 2011 2 94
70. S. E. Castillo-Blum D. T. Richens A. G. Sykes Inorg. Chem. 1989 28 954 960
71. U. Hintermair S. W. Sheehan A. R. Parent D. H. Ess D. T. Richens P. H. Vaccaro G. W. Brudvig R. H. Crabtree J. Am. Chem. Soc. 2013 135 29 10837 10851
72. D. G. Blackmond Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 4302 4320
73. E. R. Malinowski, Factor Analysis in Chemistry, Wiley, 2002
74. C. Mason M. Maeder A. Whitson Anal. Chem. 2001 73 1587 1594
75. M. Maeder and Y.-M. Neuhold, Practical Data Analysis in Chemistry, Volume 26 (Data Handling in Science and Technology), Elsevier Science, 2007, p. 340
76. Z. Codolà M. S. J. Cardoso B. Royo M. Costas J. Lloret-Fillol Chem.-Eur. J. 2013 19 7203 7213
77. C. Zuccaccia G. Bellachioma S. Bolaño L. Rocchigiani A. Savini A. Macchioni Inorg. Chem. 2012 2012 1462 1468
78. A. Krüger M. Albrecht Aust. J. Chem. 2011 64 1113
79. L. Hammarström S. Styring Energy Environ. Sci. 2011 4 2379
80. P. Ykman G. L'abbé G. Smets Tetrahedron 1971 27 845 849
81. R. G. Ball W. A. G. Graham D. M. Heinekey J. K. Hoyano A. D. McMaster B. M. Mattson S. T. Michel Inorg. Chem. 1990 29 2023 2025
82. F. J. Coughlin M. S. Westrol K. D. Oyler N. Byrne C. Kraml E. Zysman-Colman M. S. Lowry S. Bernhard Inorg. Chem. 2008 47 2039 2048
83. N. M. O'Boyle A. L. Tenderholt K. M. J. Langner Comput. Chem. 2008 29 839 845
84. Version, P. C., Program CrysalisPro Version 1.171.33.55, Oxford Diffraction Limited, 2010
85. G. M. Sheldrick Acta Crystallogr., Sect. A: Found. Crystallogr. 2008 64 112 122