Water-Soluble Iron(IV)-Oxo Complexes Supported by Pentapyridine Ligands: Axial Ligand Effects on Hydrogen Atom and Oxygen Atom Transfer Reactivity

Inorganic Chemistry

Volumn 54, Issue 12, 2015, Pages 5879-5887

  Chantarojsiri, Teera ^a   Sun, Yugie ^a,b,c   Long, Jeff R ^a,b   Chang, Christopher J ^a,b  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

^c UTAH STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BENZYL ALCOHOL; FERRIC ION; HYDROGEN; LIGAND; OXYGEN; PYRIDINE; PYRIDINE DERIVATIVE; WATER;

CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; MOSSBAUER SPECTROSCOPY; OXIDATION REDUCTION REACTION; PHOTOCHEMISTRY; PROCEDURES; SOLUBILITY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

BENZYL ALCOHOL; CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; FERRIC COMPOUNDS; HYDROGEN; LIGANDS; MOLECULAR STRUCTURE; OXIDATION-REDUCTION; OXYGEN; PHOTOCHEMISTRY; PYRIDINES; SOLUBILITY; SPECTROSCOPY, MOSSBAUER; WATER;

EID: 84935852499     PISSN: 00201669     EISSN: 1520510X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b00658     Document Type: Article

References (66)

1. Costas, M.; Mehn, M. P.; Jensen, M. P.; Que, L., Jr. Chem. Rev. 2004, 104, 939-986
2. Que, L., Jr. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 493-500
3. Nam, W. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 522-531
4. Nam, W.; Lee, Y.; Fukuzumi, S. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1146-1154
5. Stone, K. L.; Borovik, A. S. Curr. Opin. Chem. Biol. 2009, 13, 114-118
6. Wang, D.; Ray, K.; Collins, M. J.; Farquhar, E. R.; Frisch, J. R.; Gomez, L.; Jackson, T. a.; Kerscher, M.; Waleska, A.; Comba, P.; Costas, M.; Que, L., Jr. Chem. Sci. 2012, 4, 282-291
7. Groves, J. T. J. Inorg. Biochem. 2006, 100, 434-447
8. Shaik, S.; Cohen, S.; Wang, Y.; Chen, H.; Kumar, D.; Thiel, W. Chem. Rev. 2010, 110, 949-1017
9. Krebs, C.; Galonić Fujimori, D.; Walsh, C. T.; Bollinger, J. M. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 484-492
10. Holm, R. H.; Kennepohl, P.; Solomon, E. I. Chem. Rev. 1996, 96, 2239-2314
11. Feig, A. L.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 1994, 94, 759-805
12. Wallar, B. J.; Lipscomb, J. D. Chem. Rev. 1996, 96, 2625-2658
13. McGown, A. J.; Kerber, W. D.; Fujii, H.; Goldberg, D. P. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8040-8048
14. Krishnamurthy, D.; Kasper, G. D.; Namuswe, F.; Kerber, W. D.; Narducci Sarjeant, A. A.; Moënne-Loccoz, P.; Goldberg, D. P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14222-14223
15. Sahu, S.; Quesne, M. G.; Davies, C. G.; Dürr, M.; Ivanović-Burmazović, I.; Siegler, M. A.; Jameson, G. N. L.; de Visser, S. P.; Goldberg, D. P. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13542-13545
16. Vaillancourt, F. H.; Yeh, E.; Vosburg, D. A.; Garneau-Tsodikova, S.; Walsh, C. T. Chem. Rev. 2006, 106, 3364-3378
17. Baik, M.-H.; Newcomb, M.; Friesner, R. A.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 2003, 103, 2385-2419
18. Gunay, A.; Theopold, K. H. Chem. Rev. 2010, 110, 1060-1081
19. Abouelatta, A. I.; Campanali, A. A.; Ekkati, A. R.; Shamoun, M.; Kalapugama, S.; Kodanko, J. J. Inorg. Chem. 2009, 48, 7729-7739
20. Ekkati, A. R.; Kodanko, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12390-12391
21. Cho, K.; Leeladee, P.; McGown, A. J.; DeBeer, S.; Goldberg, D. P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7392-7399
22. Mandal, D.; Ramanan, R.; Usharani, D.; Janardanan, D.; Wang, B.; Shaik, S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 137, 722-733
23. Bukowski, M. R.; Koehntop, K. D.; Stubna, A.; Bominaar, E. L.; Halfen, J. A.; Münck, E.; Nam, W.; Que, L., Jr. Science 2005, 310, 1000-1002
24. Rohde, J.-U.; In, J.-H.; Lim, M. H.; Brennessel, W. W.; Bukowski, M. R.; Stubna, A.; Münck, E.; Nam, W.; Que, L., Jr. Science 2003, 299, 1037-1039
25. Lim, M. H.; Rohde, J.-U.; Stubna, A.; Bukowski, M. R.; Costas, M.; Ho, R. Y. N.; Munck, E.; Nam, W.; Que, L., Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 3665-3670
26. Klinker, E. J.; Kaizer, J.; Brennessel, W. W.; Woodrum, N. L.; Cramer, C. J.; Que, L., Jr. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 3690-3694
27. Sastri, C. V.; Park, M. J.; Ohta, T.; Jackson, T. A.; Stubna, A.; Seo, M. S.; Lee, J.; Kim, J.; Kitagawa, T.; Münck, E.; Que, L., Jr.; Nam, W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12494-12495
28. Bautz, J.; Bukowski, M. R.; Kerscher, M.; Stubna, A.; Comba, P.; Lienke, A.; Münck, E.; Que, L., Jr. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 5681-5684
29. Collins, M. J.; Ray, K.; Que, L., Jr. Inorg. Chem. 2006, 45, 8009-8011
30. Sastri, C. V.; Lee, J. J.; Oh, K.; Lee, Y. J.; Lee, J. J.; Jackson, T. a; Ray, K.; Hirao, H.; Shin, W.; Halfen, J. A; Kim, J.; Que, L., Jr.; Shaik, S.; Nam, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 19181-19186
31. Jackson, T. A.; Rohde, J. U.; Mi, S. S.; Sastri, C. V.; DeHont, R.; Stubna, A.; Ohta, T.; Kitagawa, T.; Münck, E.; Nam, W.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12394-12407
32. Chanda, A.; Shan, X.; Chakrabarti, M.; Ellis, W. C.; Popescu, D. L.; Tiago de Oliveira, F.; Wang, D.; Que, L., Jr.; Collins, T. J.; Münck, E.; Bominaar, E. L. Inorg. Chem. 2008, 47, 3669-3678
33. Mukherjee, A.; Martinho, M.; Bominaar, E. L.; Münck, E.; Que, L., Jr. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1780-1783
34. Kim, S. O.; Sastri, C. V.; Seo, M. S.; Kim, J.; Nam, W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4178-4179
35. Ray, K.; Pfaff, F. F.; Wang, B.; Nam, W. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13942-13958
36. Wilson, S. A.; Chen, J.; Hong, S.; Lee, Y.-M.; Clémancey, M.; Garcia-Serres, R.; Nomura, T.; Ogura, T.; Latour, J.-M.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Nam, W.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11791-11806
37. Pestovsky, O.; Stoian, S.; Bominaar, E. L.; Shan, X.; Münck, E.; Que, L., Jr.; Bakac, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 6871-6874
38. England, J.; Guo, Y.; Farquhar, E. R.; Young, V. G.; Münck, E.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8635-8644
39. Lacy, D. C.; Gupta, R.; Stone, K. L.; Greaves, J.; Ziller, J. W.; Hendrich, M. P.; Borovik, A. S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12188-12190
40. MacBeth, C. E.; Golombek, A. P.; Young, V. G., Jr.; Yang, C.; Kuczera, K.; Hendrich, M. P.; Borovik, A. S. Science 2000, 289, 938-941
41. England, J.; Guo, Y.; Van Heuvelen, K. M.; Cranswick, M. A.; Rohde, G. T.; Bominaar, E. L.; Münck, E.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11880-11883
42. Seo, M. S.; Kim, N. H.; Cho, K.-B.; So, J. E.; Park, S. K.; Clémancey, M.; Garcia-Serres, R.; Latour, J.-M.; Shaik, S.; Nam, W. Chem. Sci. 2011, 2, 1039-1045
43. Bigi, J. P.; Harman, W. H.; Lassalle-Kaiser, B.; Robles, D. M.; Stich, T. A.; Yano, J.; Britt, R. D.; Chang, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1536-1542
44. Grapperhaus, C. A.; Mienert, B.; Bill, E.; Weyhermuller, T.; Wieghardt, K. Inorg. Chem. 2000, 39, 5306-5317
45. Company, A.; Prat, I.; Frisch, J. R.; Mas-Ballesté, R.; Güell, M.; Juhász, G.; Ribas, X.; Münck, E.; Luis, J. M.; Que, L., Jr.; Costas, M. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 1622-1634
46. Company, A.; Sabenya, G.; González-Béjar, M.; Gómez, L.; Clémancey, M.; Blondin, G.; Jasniewski, A. J.; Puri, M.; Browne, W. R.; Latour, J.-M.; Que, L., Jr.; Costas, M.; Pérez-Prieto, J.; Lloret-Fillol, J. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4624-4633
47. Bukowski, M. R.; Comba, P.; Lienke, A.; Limberg, C.; Lopez de Laorden, C.; Mas-Ballesté, R.; Merz, M.; Que, L., Jr. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 3446-3449
48. Comba, P.; Fukuzumi, S.; Kotani, H.; Wunderlich, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 2622-2625
49. Bigi, J. P.; Hanna, T. E.; Harman, W. H.; Chang, A.; Chang, C. J. Chem. Commun. 2010, 46, 958-960
50. Karunadasa, H. I.; Chang, C. J.; Long, J. R. Nature 2010, 464, 1329-1333
51. Sun, Y.; Bigi, J. P.; Piro, N. A.; Tang, M. L.; Long, J. R.; Chang, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 2, 9212-9215
52. Karunadasa, H. I.; Montalvo, E.; Sun, Y.; Majda, M.; Long, J. R.; Chang, C. J. Science 2012, 335, 698-702
53. Korendovych, I. V.; Kryatov, S. V.; Rybak-Akimova, E. V. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 510-521
54. Widger, L. R.; Davies, C. G.; Siegler, M. A.; Troeppner, O.; Jameson, G. N. L.; Ivanoić-Burmazović, I.; Goldberg, D. P. J. Am. Chem. Soc. 2013, 136, 2699-2702
55. Prokop, K. A.; de Visser, S. P.; Goldberg, D. P. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5091-5095
56. Neu, H. M.; Quesne, M. G.; Yang, T.; Prokop-Prigge, K. A.; Lancaster, K. M.; Donohoe, J.; DeBeer, S.; de Visser, S. P.; Goldberg, D. P. Chem.-Eur. J. 2014, 20, 14584-14588
57. Neu, H. M.; Yang, T.; Baglia, R. A.; Yosca, T. H.; Green, M. T.; Quesne, M. G.; de Visser, S. P.; Goldberg, D. P. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13845-13852
58. Takahashi, A.; Yamaki, D.; Ikemura, K.; Kurahashi, T.; Ogura, T.; Hada, M.; Fujii, H. Inorg. Chem. 2012, 51, 7296-7305
59. Jeon, I.-R.; Park, J. G.; Haney, C. R.; Harris, T. D. Chem. Sci. 2014, 5, 2461-2465
60. Hansch, C.; Leo, A.; Taft, R. W. Chem. Rev. 1991, 91, 165-195
61. Goldsmith, C. R.; Stack, T. D. P. Inorg. Chem. 2006, 45, 6048-6055
62. Jonas, R. T.; Stack, T. D. P. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 8566-8567
63. Gütlich, P.; Bill, E.; Trautwein, A. X.; Gütlich, P.; Link, R.; Trautwein, A. Mössbauer Spectroscopy and Transition Metal Chemistry: Fundamentals and Application; Springer: Berlin, 2011.
64. Fillol, J. L.; Codolà, Z.; Garcia-Bosch, I.; Gómez, L.; Pla, J. J.; Costas, M. Nat. Chem. 2011, 3, 807-813
65. Kotani, H.; Suenobu, T.; Lee, Y.-M.; Nam, W.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3249-3251
66. Hirai, Y.; Kojima, T.; Mizutani, Y.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Fukuzumi, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 5772-5776