A cobalt hydride catalyst for the hydrogenation of CO2: Pathways for catalysis and deactivation

ACS Catalysis

Volumn 4, Issue 10, 2014, Pages 3755-3762

  Jeletic, Matthew S ^a   Helm, Monte L ^a   Hulley, Elliott B ^a   Mock, Michael T ^a   Appel, Aaron M ^a   Linehan, John C ^a  

^a PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

catalysis; CO2; cobalt; high pressure NMR; hydrogenation

Indexed keywords

COBALT; HYDROGENATION;

COBALT HYDRIDE; HIGH-PRESSURE NMR; HYDROGENATION OF CO;

CATALYSIS;

EID: 84907817111     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs5009927     Document Type: Article

References (67)

1. Savéant, J.-M. Chem. Rev. 2008, 108, 2348-2378
2. Benson, E. E.; Kubiak, C. P.; Sathrum, A. J.; Smieja, J. M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 89-99
3. Cook, T. R.; Dogutan, D. K.; Reece, S. Y.; Surendranath, Y.; Teets, T. S.; Nocera, D. G. Chem. Rev. 2010, 110, 6474-6502
4. Thoi, V. S.; Sun, Y.; Long, J. R.; Chang, C. J. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2388-2400
5. Appel, A. M.; Bercaw, J. E.; Bocarsly, A. B.; Dobbek, H.; DuBois, D. L.; Dupuis, M.; Ferry, J. G.; Fujita, E.; Hille, R.; Kenis, P. J. A.; Kerfeld, C. A.; Morris, R. H.; Peden, C. H. F.; Portis, A. R.; Ragsdale, S. W.; Rauchfuss, T. B.; Reek, J. N. H.; Seefeldt, L. C.; Thauer, R. K.; Waldrop, G. L. Chem. Rev. 2013, 113, 6621-6658
6. Olah, G. A.; Prakash, G. K. S.; Goeppert, A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12881-12898
7. Haynes, P.; Slaugh, L. H.; Kohnle, J. F. Tetrahedron Lett. 1970, 11, 365-368
8. Inoue, Y.; Izumida, H.; Sasaki, Y.; Hashimoto, H. Chem. Lett. 1976, 863-864
9. Wang, W.; Wang, S.; Ma, X.; Gong, J. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3703-3727
10. Wesselbaum, S.; vom Stein, T.; Klankermayer, J.; Leitner, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 7499-7502
11. Cokoja, M.; Bruckmeier, C.; Rieger, B.; Herrmann, W. A.; Kühn, F. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 8510-8537
12. Federsel, C.; Jackstell, R.; Beller, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6254-6257
13. Jessop, P. G.; Ikariya, T.; Noyori, R. Chem. Rev. 1995, 95, 259-272
14. Jessop, P. G.; Joó, F.; Tai, C.-C. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 2425-2442
15. Leitner, W. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2207-2221
16. Azua, A.; Sanz, S.; Peris, E. Chem. - Eur. J. 2011, 17, 3963-3967
17. Maenaka, Y.; Suenobu, T.; Fukuzumi, S. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7360
18. Himeda, Y.; Onozawa-Komatsuzaki, N.; Sugihara, H.; Kasuga, K. Organometallics 2007, 26, 702-712
19. Schmeier, T. J.; Dobereiner, G. E.; Crabtree, R. H.; Hazari, N. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9274-9277
20. Ogo, S.; Kabe, R.; Hayashi, H.; Harada, R.; Fukuzumi, S. Dalton Trans. 2006, 4657-4663
21. Hayashi, H.; Ogo, S.; Fukuzumi, S. Chem. Commun. 2004, 2714
22. Drake, J. L.; Manna, C. M.; Byers, J. A. Organometallics 2013, 32, 6891-6894
23. Huff, C. A.; Sanford, M. S. ACS Catal. 2013, 3, 2412-2416
24. Sanz, S.; Azua, A.; Peris, E. Dalton Trans. 2010, 39, 6339-6343
25. Ezhova, N. N.; Kolesnichenko, N. V.; Bulygin, A. V.; Slivinskii, E. V.; Han, S. Russ. Chem. Bull., Int. Ed. 2002, 51, 2165-2169
26. Graf, E.; Leitner, W. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992, 623-624
27. Gassner, F.; Leitner, W. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1993, 1465
28. Angermund, K.; Baumann, W.; Dinjus, E.; Fornika, R.; Görls, H.; Kessler, M.; Krüger, C.; Leitner, W.; Lutz, F. Chem. - Eur. J. 1997, 3, 755-764
29. Hull, J. F.; Himeda, Y.; Wang, W.-H.; Hashiguchi, B.; Periana, R.; Szalda, D. J.; Muckerman, J. T.; Fujita, E. Nat. Chem. 2012, 4, 383-388
30. Wang, W.-H.; Hull, J. F.; Muckerman, J. T.; Fujita, E.; Himeda, Y. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7923-7926
31. Wang, W.-H.; Muckerman, J. T.; Fujita, E.; Himeda, Y. ACS Catal. 2013, 3, 856-860
32. Tanaka, R.; Yamashita, M.; Nozaki, K. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14168-14169
33. Tanaka, R.; Yamashita, M.; Chung, L. W.; Morokuma, K.; Nozaki, K. Organometallics 2011, 30, 6742-6750
34. Munshi, P.; Main, A. D.; Linehan, J. C.; Tai, C.-C.; Jessop, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7963-7971
35. Evans, G. O.; Newell, C. J. Inorg. Chim. Acta 1978, 31, L387-L389
36. Tai, C.-C.; Chang, T.; Roller, B.; Jessop, P. G. Inorg. Chem. 2003, 42, 7340-7341
37. Federsel, C.; Boddien, A.; Jackstell, R.; Jennerjahn, R.; Dyson, P. J.; Scopelliti, R.; Laurenczy, G.; Beller, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 9777-9780
38. Langer, R.; Diskin-Posner, Y.; Leitus, G.; Shimon, L. J. W.; Ben-David, Y.; Milstein, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 9948-9952
39. Federsel, C.; Ziebart, C.; Jackstell, R.; Baumann, W.; Beller, M. Chem. - Eur. J. 2012, 18, 72-75
40. Ziebart, C.; Federsel, C.; Anbarasan, P.; Jackstell, R.; Baumann, W.; Spannenberg, A.; Beller, M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20701-20704
41. Badiei, Y. M.; Wang, W.-H.; Hull, J. F.; Szalda, D. J.; Muckerman, J. T.; Himeda, Y.; Fujita, E. Inorg. Chem. 2013, 52, 12576-12586
42. Jeletic, M. S.; Mock, M. T.; Appel, A. M.; Linehan, J. C. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11533-11536
43. Getty, A. D.; Tai, C.-C.; Linehan, J. C.; Jessop, P. G.; Olmstead, M. M.; Rheingold, A. L. Organometallics 2009, 28, 5466-5477
44. Galan, B. R.; Schöffel, J.; Linehan, J. C.; Seu, C.; Appel, A. M.; Roberts, J. A. S.; Helm, M. L.; Kilgore, U. J.; Yang, J. Y.; DuBois, D. L.; Kubiak, C. P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12767-12779
45. Quaranta, E.; Carafa, M.; Trani, F. Appl. Catal., B 2009, 91, 380-388
46. Kumar, N.; Camaioni, D. M.; Dupuis, M.; Raugei, S.; Appel, A. M. Dalton Trans. 2014, 43, 11803-11806
47. Bauer, W.; Ellermann, J.; Dotzler, M.; Pohl, D.; Heinemann, F. W.; Moll, M. Z. Anorg. Allg. Chem. 2000, 626, 574-587
48. Hong, F.-E.; Huang, Y.-L.; Chen, H.-L. J. Organomet. Chem. 2004, 689, 3449-3460
49. Dana, B. H.; Robinson, B. H.; Simpson, J. J. Organomet. Chem. 2002, 648, 251-269
50. Mirza, H. A.; Vittal, J. J.; Puddephatt, R. J.; Frampton, C. S.; Manojlovic-Muir, L.; Xia, W.; Hill, R. H. Organometallics 1993, 12, 2767-2776
51. Elliot, D. J.; Holah, D. G.; Hughes, A. N.; Magnuson, V. R.; Moser, I. M.; Puddephatt, R. J.; Xu, W. Organometallics 1991, 10, 3933-3939
52. Dietrich, J.; Schindler, S. Z. Anorg. Allg. Chem. 2008, 634, 2487-2494
53. Hutschka, F.; Dedieu, A.; Eichberger, M.; Fornika, R.; Leitner, W. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4432-4443
54. Mock, M. T.; Potter, R. G.; O'Hagan, M. J.; Camaioni, D. M.; Dougherty, W. G.; Kassel, W. S.; DuBois, D. L. Inorg. Chem. 2011, 50, 11914-11928
55. Qi, X.-J.; Fu, Y.; Liu, L.; Guo, Q.-X. Organometallics 2007, 26, 4197-4203
56. Curtis, C. J.; Miedaner, A.; Ellis, W. W.; DuBois, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1918-1925
57. DuBois, D. L.; Berning, D. E. Appl. Organomet. Chem. 2000, 14, 860-862
58. Kaljurand, I.; Kütt, A.; Sooväli, L.; Rodima, T.; Mäemets, V.; Leito, I.; Koppel, I. A. J. Org. Chem. 2005, 70, 1019-1028
59. Kisanga, P. B.; Verkade, J. G.; Schwesinger, R. J. Org. Chem. 2000, 65, 5431-5432
60. Schwesinger, R.; Hasenfratz, C.; Schlemper, H.; Walz, L.; Peters, E.-M.; Peters, K.; von Schnering, H. G. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1993, 32, 1361-1363
61. Qi, X.-J.; Liu, L.; Fu, Y.; Guo, Q.-X. Organometallics 2006, 25, 5879-5886
62. Ciancanelli, R.; Noll, B. C.; DuBois, D. L.; Rakowski-Dubois, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2984-2992
63. Schunn, R. A. Inorg. Chem. 1970, 9, 2567-2572
64. Yonker, C. R.; Linehan, J. C. J. Organomet. Chem. 2002, 650, 249-257
65. Yonker, C. R.; Linehan, J. C. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2005, 47, 95-109
66. Dolomanov, O. V.; Bourhis, L. J.; Gildea, R. J.; Howard, J. A. K.; Puschmann, H. J. Appl. Crystallogr. 2009, 42, 339-341
67. Sheldrick, G. M. Acta Crystallogr., Sect. A 2008, 64, 112-122