Combined Spectroscopic and Electrochemical Detection of a NiI⋯H-N Bonding Interaction with Relevance to Electrocatalytic H2 Production

Chemistry - A European Journal

Volumn 21, Issue 29, 2015, Pages 10338-10347

  Kochem, Amélie ^a   O'Hagan, Molly ^b   Wiedner, Eric S ^b   Van Gastel, Maurice ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR CHEMICAL ENERGY CONVERSION   (Germany)

^b PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

electrochemistry; hydrogen; HYSCORE; nickel; protonation

Indexed keywords

CHEMICAL DETECTION; CYCLIC VOLTAMMETRY; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTROCHEMISTRY; HYDROGEN; HYDROGEN BONDS; HYDROGEN PRODUCTION; MOLECULAR ORBITALS; NICKEL; PROTONATION; REACTION INTERMEDIATES; SPECTROSCOPIC ANALYSIS;

CATALYTIC INTERMEDIATES; ELECTROCHEMICAL DETECTION; ELECTRON NUCLEAR DOUBLE RESONANCE SPECTROSCOPIES; EXPERIMENTAL EVIDENCE; HYSCORE; LOCALIZED MOLECULAR ORBITALS; SPECTROSCOPIC STUDIES; STERICALLY DEMANDING;

NICKEL COMPOUNDS;

EID: 84934271073     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.201500954     Document Type: Article

References (64)

1. P. M. Vignais, B. Billoud, J. Meyer, FEMS Microbiol. Rev. 2001, 25, 455-501
2. S. P. Best, Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 1536-1554
3. A. L. de Lacey, V. M. Fernandez, M. Rousset, R. Cammack, Chem. Rev. 2007, 107, 4304-4330
4. W. Lubitz, E. Reijerse, M. van Gastel, Chem. Rev. 2007, 107, 4331-4365
5. K. A. Vincent, J. A. Cracknell, A. Parkin, F. A. Armstrong, Dalton Trans. 2005, 3397-3403
6. W. Lubitz, H. Ogata, O. Rüdiger, E. Reijerse, Chem. Rev. 2014, 114, 4081-4148.
7. J. Esselborn, C. Lambertz, A. Adamska-Venkatesh, T. Simmons, G. Berggren, J. Nothl, J. Siebel, A. Hemschemeier, V. Artero, E. Reijerse, M. Fontecave, W. Lubitz, T. Happe, Nat. Chem. Biol. 2013, 9, 607-609
8. E. C. Hatchikian, N. Forget, V. M. Fernandez, R. Williams, R. Cammack, Eur. J. Biochem. 1992, 209, 357-365.
9. M. Rakowski DuBois, D. L. DuBois, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 62-72
10. D. L. DuBois, Inorg. Chem. 2014, 53, 3935-3960
11. W. J. Shaw, M. L. Helm, D. L. DuBois, Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. 2013, 1827, 1123-1139
12. R. M. Bullock, A. M. Appel, M. L. Helm, Chem. Commun. 2014, 50, 3125-3143.
13. M. L. Helm, M. P. Stewart, R. M. Bullock, M. R. DuBois, D. L. DuBois, Science 2011, 333, 863-866
14. J. Hou, M. Fang, A. J. P. Cardenas, W. J. Shaw, M. L. Helm, R. M. Bullock, J. A. S. Roberts, M. O'Hagan, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 4013-4017
15. D. H. Pool, M. P. Stewart, M. O'Hagan, W. J. Shaw, J. A. S. Roberts, R. M. Bullock, D. L. DuBois, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 15634-15639.
16. A. M. Appel, D. H. Pool, M. O'Hagan, W. J. Shaw, J. Y. Yang, M. Rakowski DuBois, D. L. DuBois, R. M. Bullock, ACS Catal. 2011, 1, 777-785
17. S. E. Smith, J. Y. Yang, D. L. DuBois, R. M. Bullock, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 3152-3155
18. Angew. Chem. 2012, 124, 3206-3209.
19. U. J. Kilgore, J. A. S. Roberts, D. H. Pool, A. M. Appel, M. P. Stewart, M. R. DuBois, W. G. Dougherty, W. S. Kassel, R. M. Bullock, D. L. DuBois, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5861-5872
20. W. A. Hoffert, J. A. S. Roberts, R. Morris Bullock, M. L. Helm, Chem. Commun. 2013, 49, 7767-7769
21. A. Dutta, S. Lense, J. Hou, M. H. Engelhard, J. A. S. Roberts, W. J. Shaw, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18490-18496
22. A. Dutta, J. A. S. Roberts, W. J. Shaw, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 6487-6491
23. Angew. Chem. 2014, 126, 6605-6609.
24. A. Le Goff, V. Artero, B. Jousselme, P. D. Tran, N. Guillet, R. Metaye, A. Fihri, S. Palacin, M. Fontecave, Science 2009, 326, 1384-1387
25. G. F. Moore, I. D. Sharp, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 568-572
26. M. A. Gross, A. Reynal, J. R. Durrant, E. Reisner, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3881
27. C. A. Caputo, M. A. Gross, V. W. Lau, C. Cavazza, B. V. Lotsch, E. Reisner, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 11538-11542
28. Angew. Chem. 2014, 126, 11722-11726
29. S. C. Silver, J. Niklas, P. Du, O. G. Poluektov, D. M. Tiede, L. M. Utschig, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 13246-13249
30. A. K. Das, M. H. Engelhard, R. M. Bullock, J. A. S. Roberts, Inorg. Chem. 2014, 53, 6875-6885.
31. A. D. Wilson, R. K. Shoemaker, A. Miedaner, J. T. Muckerman, D. L. DuBois, M. Rakowski DuBois, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 6951-6956
32. M. O'Hagan, M.-H. Ho, J. Y. Yang, A. M. Appel, M. Rakowski DuBois, S. Raugei, W. J. Shaw, D. L. DuBois, R. M. Bullock, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19409-19424
33. M. O′Hagan, W. J. Shaw, S. Raugei, S. Chen, J. Y. Yang, U. J. Kilgore, D. L. DuBois, R. M. Bullock, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14301-14312
34. S. Raugei, S. Chen, M.-H. Ho, B. Ginovska-Pangovska, R. J. Rousseau, M. Dupuis, D. L. DuBois, R. M. Bullock, Chem. Eur. J. 2012, 18, 6493-6506
35. S. Horvath, L. E. Fernandez, A. V. Soudackov, S. Hammes-Schiffer, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 15663-15668
36. L. E. Fernández, S. Horvath, S. Hammes-Schiffer, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 3171-3180
37. M.-H. Ho, M. O'Hagan, M. Dupuis, D. L. DuBois, R. M. Bullock, W. Shaw, S. Raugei, Dalton Trans. 2015, DOI:.
38. A. Kochem, F. Neese, M. van Gastel, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 2350-2360.
39. E. S. Wiedner, J. Y. Yang, S. Chen, S. Raugei, W. G. Dougherty, W. S. Kassel, M. L. Helm, R. M. Bullock, M. R. DuBois, D. L. DuBois, Organometallics 2012, 31, 144-156
40. E. S. Wiedner, J. Y. Yang, W. G. Dougherty, W. S. Kassel, R. M. Bullock, M. Rakowski DuBois, D. L. DuBois, Organometallics 2010, 29, 5390-5401.
41. I. Kaljurand, A. Kutt, L. Soovali, T. Rodima, V. Maemets, I. Leito, I. A. Koppel, J. Org. Chem. 2005, 70, 1019-1028.
42. A. J. Bard, L. R. Faulkner, Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 2 nd ed., John Wiley & Sons, Hoboken, 2001
43. J. M. Savéant, Elements of Molecular and Biomolecular Electrochemistry: An Electrochemical Approach to Election Transfer Chemistry, Wiley, Hoboken, NJ, 2006.
44. A. Schweiger, G. Jeschke, Principles of Pulse Electron Paramagnetic Resonance, Oxford University Press, Oxford, 2001.
45. P. Höfer, A. Grupp, H. Nebenfuhr, M. Mehring, Chem. Phys. Lett. 1986, 132, 279-282.
46. K. Izutsu, Acid-Base Dissociation Constants in Dipolar Aprotic Solvents, Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1990.
47. EPR/ENDOR Frequency Table, Bruker Biospin GmbH, 2013.
48. S. Chen, M.-H. Ho, R. M. Bullock, D. L. DuBois, M. Dupuis, R. Rousseau, S. Raugei, ACS Catal. 2014, 4, 229-242.
49. L. M. Epstein, E. S. Shubina, Coord. Chem. Rev. 2002, 231, 165-181
50. E. S. Shubina, N. V. Belkova, L. M. Epstein, J. Organomet. Chem. 1997, 536, 17-29
51. L. Brammer, Dalton Trans. 2003, 3145-3157.
52. J. Y. Yang, S. E. Smith, T. Liu, W. G. Dougherty, W. A. Hoffert, W. S. Kassel, M. R. DuBois, D. L. DuBois, R. M. Bullock, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9700-9712
53. S. Lense, M.-H. Ho, S. Chen, A. Jain, S. Raugei, J. C. Linehan, J. A. S. Roberts, A. M. Appel, W. Shaw, Organometallics 2012, 31, 6719-6731.
54. D. Reinen, M. Atanasov, G. Stnikolov, F. Steffens, Inorg. Chem. 1988, 27, 1678-1686.
55. J. Pipek, P. G. Mezey, J. Chem. Phys. 1989, 90, 4916-4926.
56. S. Chen, S. Raugei, R. Rousseau, M. Dupuis, R. M. Bullock, J. Phys. Chem. A 2010, 114, 12716-12724.
57. I. Favier, E. Duñach, Tetrahedron Lett. 2004, 45, 3393-3395.
58. F. Neese, 3.0.2 R4787 ed., MPI for Chemical Energy Conversion, 2014.
59. A. D. Becke, Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100.
60. D. A. Pantazis, X.-Y. Chen, C. R. Landis, F. Neese, J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 908-919.
61. F. Neese, J. Chem. Phys. 2001, 115, 11080-11096.
62. E. van Lenthe, J. G. Snijders, E. J. Baerends, J. Chem. Phys. 1996, 105, 6505-6516
63. E. van Lenthe, A. van der Avoird, P. E. S. Wormer, J. Chem. Phys. 1998, 108, 4783-4796.
64. A. Klamt, G. Schüürmann, J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 1993, 799-805.