Electronic structure and formation of simple ferryloxo complexes: Mechanism of the fenton reaction

Inorganic Chemistry

Volumn 53, Issue 13, 2014, Pages 6473-6481

  Petit, Alban S ^a   Pennifold, Robert C R ^a   Harvey, Jeremy N ^a  

^a UNIVERSITY OF BRISTOL   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FENTON'S REAGENT; FERRIC HYDROXIDE; FERRIC ION; HYDROGEN PEROXIDE; IRON; IRON DERIVATIVE; SOLUTION AND SOLUBILITY; WATER;

CHEMISTRY; ELECTRON; OXIDATION REDUCTION REACTION; SOLUTION AND SOLUBILITY;

ELECTRONS; FERRIC COMPOUNDS; HYDROGEN PEROXIDE; IRON; IRON COMPOUNDS; OXIDATION-REDUCTION; SOLUTIONS; WATER;

EID: 84903993601     PISSN: 00201669     EISSN: 1520510X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic500379r     Document Type: Article

References (51)

1. For example, see: Armentrout, P. B.; Halle, L. F.; Beauchamp, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 6501-6502
2. Fiedler, A.; Schröder, D.; Shaik, S.; Schwarz, H. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 10734-10741
3. Carter, E. A.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. 1988, 92, 2109-2115
4. Dietl, N.; van der Linde, C.; Schlangen, M.; Beyer, M. K.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 4966-4969
5. Schröder, D.; Schwarz, H.; Clemmer, D. E.; Chen, Y. M.; Armentrout, P. B.; Baranov, V. I.; Bohme, D. K. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1997, 161, 175-191
6. Harvey, J. N.; Tew, D. P. Int. J. Mass Spectrom. 2013, 354-355, 263-270
7. Schröder, D.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1990, 29, 1431-1433
8. Winkler, J. R.; Gray, H. B. Struct. Bonding (Berlin) 2012, 142, 17-28
9. Rohde, J. U.; In, J. H.; Lim, M. H.; Brennessel, W. W.; Bukowski, M. R.; Stubna, A.; Münck, E.; Nam, W.; Que, L. Science 2003, 299, 1037-1039
10. Nam, W. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 522-531
11. Krebs, C.; Fujimori, D. G.; Walsh, C. T.; Bollinger, J. M. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 484-492
12. Usharani, D.; Janardanan, D.; Li, C. S.; Shaik, S. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 471-482
13. Blomberg, M. R. A.; Borowski, T.; Himo, F.; Liao, R. Z.; Siegbahn, P. E. M. Chem. Rev. 2014, 114, 3601-3658
14. McDonald, M. R.; Que, L. Coord. Chem. Rev. 2012, 257, 414-428
15. Shaik, S.; Cohen, S.; Wang, Y.; Chen, H.; Kumar, D.; Thiel, W. Chem. Rev. 2010, 110, 949-1017
16. Schoneboom, J. C.; Lin, H.; Reuter, N.; Thiel, W.; Cohen, S.; Ogliaro, F.; Shaik, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8142-8151
17. Rittle, J.; Green, M. T. Science 2010, 330, 933-937
18. For experimental work in this area, see, e.g.: Kanan, M. W.; Nocera, D. G. Science 2008, 321, 1072-1075
19. For computational studies, see, e.g.: Wang, L.-P.; Wu, Q.; Van Voorhis, T. Inorg. Chem. 2010, 49, 4543-4553
20. Dunford, H. B. Coord. Chem. Rev. 2002, 233/234, 311-318
21. Pestovsky, O.; Stoian, S.; Bominaar, E. L.; Shan, X.; Münck, E.; Que, L., Jr.; Bakac, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 6871-6874
22. Bataineh, H.; Pestovsky, O.; Bakac, A. Chem. Sci. 2012, 3, 1594-1599
23. Ensing, B.; Buda, F.; Blöchl, P.; Barends, E. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 2893-2895
24. Buda, F.; Ensing, B.; Gribnau, M. C. M.; Baerends, E. J. Chem. - Eur. J. 2001, 7, 2775-2783
25. Ensing, B.; Baerends, E. J. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 7902-7910
26. Yamamoto, N.; Koga, N.; Nagaoka, M. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 14178-14182
27. Tan, E. H. P.; Lloyd-Jones, G. C.; Harvey, J. N.; Lennox, A. J. J.; Mills, B. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 9602-9606
28. Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 10757-10816
29. Cramer, C. Essentials of Computational Chemistry, 2nd ed.; John Wiley and Sons: Chichester, U.K., 2004.
30. Cooper, J.; Ziegler, T. Inorg. Chem. 2002, 41, 6614-6622
31. Lau, J. K.-C.; Deubel, D. V. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 103-106
32. Harvey, J. N. Faraday Discuss. 2010, 145, 487-505
33. Adler, T. B.; Knizia, G.; Werner, H.-J. J. Chem. Phys. 2007, 127, 221106
34. Adler, T. B.; Knizia, G.; Werner, H.-J. J. Chem. Phys. 2009, 130, 054104
35. Grimme, S. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1787-1799
36. Fouqueau, A.; Mer, S.; Casida, M. E.; Lawson Daku, L. M.; Hauser, A.; Mineva, T.; Neese, D. J. Chem. Phys. 2004, 120, 9473-9486
37. Deeth, R. J.; Anastasi, A. E.; Randell, K. Dalton Trans. 2009, 6007-6012
38. Marenich, A. V.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6378-6396
39. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, J. L., Jr.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Keith, T.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, revision B.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2010.
40. Werner, H.-J.; Knowles, P. J.; Knizia, G.; Manby, F. R.; Schütz, M.; Celani, P.; Korona, T.; Lindh, R.; Mitrushenkov, A.; Rauhut, G.; Shamasundar, K. R.; Adler, T. B.; Amos, R. D.; Bernhardsson, A.; Berning, A.; Cooper, D. L.; Deegan, M. J. O.; Dobbyn, A. J.; Eckert, F.; Goll, E.; Hampel, C.; Hesselmann, A.; Hetzer, G.; Hrenar, T.; Jansen, G.; Köppl, C.; Liu, Y.; Lloyd, A. W.; Mata, R. A.; May, A. J.; McNicholas, S. J.; Meyer, W.; Mura, M. E.; Nicklass, A.; O'Neill, D. P.; Palmieri, P.; Pflüger, K.; Pitzer, R.; Reiher, M.; Shiozaki, T.; Stoll, H.; Stone, A. J.; Tarroni, R.; Thorsteinsson, T.; Wang, M.; Wolf, A. MOLPRO, version 2010.1, a package of ab initio programs; see http://www.molpro.net.
41. Balabanov, N. B.; Peterson, K. A. J. Chem. Phys. 2005, 123, 064107
42. Dunand, F. A.; Helm, L.; Merbach, A. E. Coord. Chem. Rev. 2003, 54, 1-69
43. Novikov, A. S.; Kuznetsov, M. L.; Pombeiro, A. J. L.; Bokach, N. A.; Shul'pin, G. B. ACS Catal. 2013, 3, 1195-1208
44. Grimme, S. WIREs Comput. Mol. Sci. 2011, 1, 211-228
45. Harvey, J. N. J. Biol. Inorg. Chem. 2011, 16, 831-839
46. Pyykko, P. Chem. Rev. 1988, 88, 563-594
47. Isse, A. A.; Gennaro, A. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 7894-7899
48. Ho, J.; Coote, M. L. Theor. Chem. Acc. 2010, 125, 3-21
49. Friesner, R. A.; Knoll, E. H.; Cao, Y. J. Chem. Phys. 2006, 125, 124107
50. Hughes, T. F.; Friesner, R. A. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 19-32
51. Hughes, T. F.; Harvey, J. N.; Friesner, R. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 7724-7738