Synthesis and electron-transfer processes in a new family of ligands for coupled Ru-Mn2 complexes

ChemPlusChem

Volumn 79, Issue 7, 2014, Pages 936-950

  Karlsson, Erik A ^a   Lee, Bao Lin ^a   Liao, Rong Zhen ^a   Åkermark, Torbjörn ^a   Kärkäs, Markus D ^a   Becerril, Valeria Saavedra ^b   Siegbahn, Per E M ^a   Zou, Xiaodong ^a   Abrahamsson, Maria ^b   Åkermark, Björn ^a  

^a STOCKHOLM UNIVERSITY   (Sweden)

^b CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Sweden)

Author keywords

electron transfer; manganese; photophysics; quantum chemistry; water splitting

Indexed keywords

EID: 84904646482     PISSN: None     EISSN: 21926506     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cplu.201402006     Document Type: Article

References (84)

1. J. J. Concepcion, R. L. House, J. M. Papanikolas, T. J. Meyer, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 15560-15564.
2. L. Sun, L. Hammarström, B. Åkermark, S. Styring, Chem. Soc. Rev. 2001, 30, 36-49.
3. K. S. Joya, J. L. Vallés-Pardo, Y. F. Joya, T. Eisenmayer, B. Thomas, F. Buda, H. J. M. de Groot, ChemPlusChem 2013, 78, 35-47.
4. H. Dau, C. Limberg, T. Reier, M. Risch, S. Roggan, P. Strasser, ChemCatChem 2010, 2, 724-761.
5. M. D. Kärkäs, E. V. Johnston, O. Verho, B. Åkermark, Acc. Chem. Res. 2014, 47, 100-111.
6. Y. Umena, K. Kawakami, J. Shen, N. Kamiya, Nature 2011, 473, 55-60.
7. S. W. Gersten, G. J. Samuels, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 4029-4030.
8. 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
9. Angew. Chem. 2012, 124, 11757-11761.
10. C. Sens, I. Romero, M. Rodríguez, A. Llobet, T. Parella, J. Benet-Buchholz, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7798-7799.
11. R. Zong, R. P. Thummel, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12802-12803.
12. Y. Xu, A. Fischer, L. Duan, L. Tong, E. Gabrielsson, B. Åkermark, L. Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 8934-8937
13. Angew. Chem. 2010, 122, 9118-9121.
14. M. D. Kärkäs, T. Åkermark, H. Chen, J. Sun, B. Åkermark, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 4189-4193
15. Angew. Chem. 2013, 125, 4283-4287.
16. A. Sartorel, M. Carraro, G. Scorrano, R. D. Zorzi, S. Geremia, N. D. McDaniel, S. Bernhard, M. Bonchio, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5006-5007.
17. S. Maji, I. Lõpez, F. Bozoglian, J. Benet-Buchholz, A. Llobet, Inorg. Chem. 2013, 52, 3591-3593.
18. 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.
19. H.-W. Tseng, R. Zong, J. T. Muckerman, R. Thummel, Inorg. Chem. 2008, 47, 11763-11773.
20. 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.
21. Y. Gao, T. Åkermark, J. Liu, L. Sun, B. Åkermark, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8726-8727.
22. J. Limburg, J. S. Vrettos, L. M. Liable-Sands, A. L. Rheingold, R. H. Crabtree, G. W. Brudvig, Science 1999, 283, 1524-1527.
23. A. K. Poulsen, A. Rompel, C. J. McKenzie, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 6916-6920
24. Angew. Chem. 2005, 117, 7076-7080.
25. P. Kurz, Dalton Trans. 2009, 6103-6108.
26. W. A. A. Arafa, M. D. Kärkäs, B.-L. Lee, T. Åkermark, R.-Z. Liao, H.-M. Berends, J. Messinger, P. E. M. Siegbahn, B. Åkermark, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, DOI:.
27. W. C. Ellis, N. D. McDaniel, S. Bernhard, T. J. Collins, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10990-10991.
28. J. L. Fillol, Z. Codolà, I. Garcia-Bosch, L. Gõmez, J. J. Pla, M. Costas, Nat. Chem. 2011, 3, 807-813.
29. S. M. Barnett, K. I. Goldberg, J. M. Mayer, Nat. Chem. 2012, 4, 498-502.
30. Z. Chen, T. J. Meyer, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 700-703
31. Angew. Chem. 2013, 125, 728-731.
32. M.-T. Zhang, Z. Chen, P. Kang, T. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2048-2051.
33. T. Nakazono, A. R. Parent, K. Sakai, Chem. Commun. 2013, 49, 6325-6327.
34. M. W. Kanan, D. G. Nocera, Science 2008, 321, 1072-1075.
35. A. Magnuson, Y. Frapart, M. Abrahamsson, O. Horner, B. Åkermark, L. Sun, J. Girerd, L. Hammarström, S. Styring, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 89-96.
36. L. Sun, L. Hammarström, T. Norrby, H. Berglund, R. Davydov, M. Andersson, A. Börje, P. Korall, C. Philouze, M. Almgren, S. Styring, B. Åkermark, Chem. Commun. 1997, 607-608.
37. L. Sun, M. K. Raymond, A. Magnuson, D. LeGourriérec, M. Tamm, M. Abrahamsson, P. H. Kenéz, J. Mårtensson, G. Stenhagen, L. Hammarström, S. Styring, B. Åkermark, J. Inorg. Biochem. 2000, 78, 15-22.
38. P. Huang, A. Magnuson, R. Lomoth, M. Abrahamsson, M. Tamm, L. Sun, B. van Rotterdam, J. Park, L. Hammarström, B. Åkermark, J. Inorg. Biochem. 2002, 91, 159-172.
39. L. Sun, H. Berglund, R. Davydov, T. Norrby, L. Hammarström, P. Korall, A. Börje, C. Philouze, K. Berg, A. Tran, M. Andersson, G. Stenhagen, J. Mårtensson, M. Almgren, S. Styring, B. Åkermark, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6996-7004.
40. D. Burdinski, K. Wieghardt, S. Steenken, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10781-10787.
41. D. Burdinski, E. Bothe, K. Wieghardt, Inorg. Chem. 2000, 39, 105-116.
42. L. Sun, M. Burkitt, M. Tamm, M. K. Raymond, M. Abrahamsson, D. LeGourriérec, Y. Frapart, A. Magnuson, P. H. Kenéz, P. Brandt, A. Tran, L. Hammarström, S. Styring, B. Åkermark, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 6834-6842.
43. M. Sjödin, S. Styring, B. Åkermark, L. Sun, L. Hammarström, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3932-3936.
44. K. E. Berg, A. Tran, M. K. Raymond, M. Abrahamsson, J. Wolny, S. Redon, M. Andersson, L. Sun, S. Styring, L. Hammarström, H. Toftlund, B. Åkermark, Eur. J. Inorg. Chem. 2001, 1019-1029.
45. S. Romain, C. Baffert, S. Dumas, J. Chauvin, J.-C. Leprêtre, D. Daveloose, A. Deronzier, M.-N. Collomb, Dalton Trans. 2006, 5691-5702.
46. S. Romain, J.-C. Leprêtre, J. Chauvin, A. Deronzier, M.-N. Collomb, Inorg. Chem. 2007, 46, 2735-2743.
47. M.-N. Collomb, A. Deronzier, Eur. J. Inorg. Chem. 2009, 2025-2046.
48. C. Herrero, J. L. Hughes, A. Quaranta, N. Cox, A. W. Rutherford, W. Leibl, A. Aukauloo, Chem. Commun. 2010, 46, 7605-7607.
49. C. Herrero, A. Quaranta, S. Protti, W. Leibl, A. W. Rutherford, D. R. Fallahpour, M.-F. Charlot, A. Aukauloo, Chem. Asian J. 2011, 6, 1335-1339.
50. C. E. Castillo, S. Romain, M. Retegan, J.-C. Leprêtre, J. Chauvin, C. Duboc, J. Fortage, A. Deronzier, M.-N. Collomb, Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 5485-5499.
51. M. L. A. Abrahamsson, H. B. Baudin, A. Tran, C. Philouze, K. E. Berg, M. K. Raymond-Johansson, L. Sun, B. Åkermark, S. Styring, L. Hammarström, Inorg. Chem. 2002, 41, 1534-1544.
52. 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. 2011, 123, 11919-11922
53. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 11715-11718.
54. F. Lachaud, A. Quaranta, Y. Pellegrin, P. Dorlet, M.-F. Charlot, S. Un, W. Leibl, A. Aukauloo, Angew. Chem. 2005, 117, 1560-1564
55. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1536-1540.
56. Throughout this article, redox potentials are presented against the normal hydrogen electrode (NHE). Occasionally the referenced potentials have been determined versus different electrodes and have been converted to NHE for the purpose of comparison. For conversion constants, see:, V. V. Pavlishchuk, A. W. Addison, Inorg. Chim. Acta 2000, 298, 97-102.
57. E. Galoppini, W. Guo, W. Zhang, P. G. Hoertz, P. Qu, G. J. Meyer, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7801-7811.
58. A. Juris, V. Balzani, F. Barigelletti, S. Campagna, P. Belser, A. von Zelewsky, Coord. Chem. Rev. 1988, 84, 85-277.
59. E. Jakubikova, W. Chen, D. M. Dattelbaum, F. N. Rein, R. C. Rocha, R. L. Martin, E. R. Batista, Inorg. Chem. 2009, 48, 10720-10725.
60. M.-F. Charlot, Y. Pellegrin, A. Quaranta, W. Leibl, A. Aukauloo, Chem. Eur. J. 2006, 12, 796-812.
61. M.-F. Charlot, A. Aukauloo, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 11661-11672.
62. H. A. Meylemans, N. H. Damrauer, Inorg. Chem. 2009, 48, 11161-11175.
63. E. Badaeva, V. V. Albert, S. Kilina, A. Koposov, M. Sykora, S. Tretiak, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 8902-8913.
64. S. Verma, P. Kar, A. Das, H. N. Ghosh, Dalton Trans. 2011, 40, 9765-9773.
65. C. I. Oprea, B. Frecuş, B. F. Minaev, M. A. Gîrţu, Mol. Phys. 2011, 109, 2511-2523.
66. H. Berglund-Baudin, L. Sun, R. Davidov, M. Sundahl, S. Styring, B. Åkermark, M. Almgren, L. Hammarström, J. Phys. Chem. A 1998, 102, 2512-2518.
67. A. Quaranta, F. Lachaud, C. Herrero, R. Guillot, M.-F. Charlot, W. Leibl, A. Aukauloo, Chem. Eur. J. 2007, 13, 8201-8211.
68. T. A. Grusenmeyer, J. Chen, Y. Jin, J. Nguyen, J. J. Rack, R. H. Schmehl, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7497-7506.
69. J. E. Yarnell, J. C. Deaton, C. E. McCusker, F. N. Castellano, Inorg. Chem. 2011, 50, 7820-7830.
70. V. Khorwal, B. Sadhu, A. Dey, M. Sundararajan, A. Datta, J. Phys. Chem. B 2013, 117, 8603-8610.
71. M. Novo, M. Mosquera, F. Rodriguez Prieto, Can. J. Chem. 1992, 70, 823-827.
72. Y. Xu, T. Åkermark, V. Gyollai, D. Zou, L. Eriksson, L. Duan, R. Zhang, B. Åkermark, L. Sun, Inorg. Chem. 2009, 48, 2717-2719.
73. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
74. M. J. Frisch, et al., Gaussian 09, Revision A.1, Gaussian Inc., Wallingford, CT, 2009. See the Supporting Information for full citation.
75. M. Dolg, U. Wedig, H. Stoll, H. Preuss, J. Chem. Phys. 1987, 86, 866-872.
76. D. Andrae, U. Häußermann, M. Dolg, H. Stoll, H. Preuß, Theor. Chim. Acta 1990, 77, 123-141.
77. M. Cossi, N. Rega, G. Scalmani, V. Barone, J. Comput. Chem. 2003, 24, 669-681.
78. R. Dennington, T. Keith, J. Millam, GaussView, Version 5, Semichem Inc., Shawnee Mission, KS, 2009.
79. A. He, C. Zhong, H. Huang, Y. Zhou, Y. He, H. Zhang, J. Lumin. 2008, 128, 1291-1296.
80. P. Lenaerts, A. Storms, J. Mullens, J. D ′Haen, C. Görller-Walrand, K. Binnemans, K. Driesen, Chem. Mater. 2005, 17, 5194-5201.
81. C. Cheng, C. Liu, F. Wu, Bis-Phenanthroimidazolyl Compound and Electroluminescent Device Using the Same, Patent US 2010/0253208 A1, 2010.
82. A. R. Oki, R. J. Morgan, Synth. Commun. 1995, 25, 4093-4097.
83. B. P. Sullivan, D. J. Salmon, T. J. Meyer, Inorg. Chem. 1978, 17, 3334-3341.
84. I. Katsuhiro, Method for Producing Ruthenium Complex, Patent JP2007031390, 2007.