Dynamic Nuclear Polarization Solid-State NMR in Heterogeneous Catalysis Research

ACS Catalysis

Volumn 5, Issue 12, 2015, Pages 7055-7062

  Kobayashi, Takeshi ^a   Perras, Frédéric A ^a   Slowing, Igor I ^a,b   Sadow, Aaron D ^a,b   Pruski, Marek ^a,b  

^a IOWA STATE UNIVERSITY   (United States)

^b IOWA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84948783342     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.5b02039     Document Type: Review

References (70)

1. NMR techniques in catalysis, Chemical Industries Series 55; Bell, A. T.; Pines, A., Eds.; Marcel Dekker: New York, 1994; pp 1-432.
2. Fernandez, C.; Pruski, M. Top. Curr. Chem. 2012, 306, 119-188 10.1007/128-2011-141
3. Koller, H.; Weiß, M. Top. Curr. Chem. 2012, 306, 189-228 10.1007/128-2011-123
4. Pines, A.; Gibby, M. G.; Waugh, J. S. J. Chem. Phys. 1972, 56, 1776-1777 10.1063/1.1677439
5. Stejskal, E. O.; Schaefer, J.; Waugh, J. S. J. Magn. Reson. 1977, 28, 105-112 10.1016/0022-2364(77)90260-8
6. Overhauser, A. W. Phys. Rev. 1953, 92, 411-415 10.1103/PhysRev.92.411
7. Carver, T. R.; Slichter, C. P. Phys. Rev. 1953, 92, 212-213 10.1103/PhysRev.92.212.2
8. Abragam, A. Principles of Nuclear Magnetism; Oxford University Press: New York, 1961; pp 399-401.
9. Afeworki, M.; Schaefer, J. Macromolecules 1992, 25, 4092-4096 10.1021/ma00042a007
10. Wind, R. A.; Duijvestijn, M. J.; van der Lugt, C.; Manenschijn, A.; Vriend, J. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 1985, 17, 33-67 10.1016/0079-6565(85)80005-4
11. Hall, D. A.; Maus, D. C.; Gerfen, G. J.; Inati, S. J.; Becerra, L. R.; Dahlquist, F. W.; Griffin, R. G. Science 1997, 276, 930-932 10.1126/science.276.5314.930
12. Kessenikh, A. V.; Lushchikov, V. I.; Manenkov, A. A.; Taran, Y. V. Soviet Physics-Solid State 1963, 5, 321-329
13. Hwang, C. F.; Hill, D. A. Phys. Rev. Lett. 1967, 18, 110-112 10.1103/PhysRevLett.18.110
14. Wollan, D. S. Phys. Rev. B 1976, 13, 3671-3685 10.1103/PhysRevB.13.3671
15. Farrar, C. T.; Hall, D. A.; Gerfen, G. J.; Inati, S. J.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 2001, 114, 4922-4933 10.1063/1.1346640
16. Griffin, R. G.; Prisner, T. F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 5737-5740 10.1039/c0cp90019b
17. Becerra, L. R.; Gerfen, G. J.; Bellew, B. F.; Bryant, J. A.; Hall, D. A.; Inati, S. J.; Weber, R. T.; Un, S.; Prisner, T. F.; McDermott, A. E.; Fishbein, K. W.; Kreischer, K. E.; Temkin, R. J.; Singel, D. J.; Griffin, R. G. J. Magn. Reson., Ser. A 1995, 117, 28-40 10.1006/jmra.1995.9975
18. Joye, C. D.; Griffin, R. G.; Hornstein, M. K.; Hu, K.-N.; Kreischer, K. E.; Rosay, M.; Shapiro, M. A.; Sirigiri, J. R.; Temkin, R. J.; Woskov, P. P. IEEE Trans. Plasma Sci. 2006, 34, 518-523 10.1109/TPS.2006.875776
19. Rosay, M.; Lansing, J. C.; Haddad, K. C.; Bachovchin, W. W.; Herzfeld, J.; Temkin, R. J.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13626-13627 10.1021/ja036898k
20. Barnes, A. B.; Mak-Jurkauskas, M. L.; Matsuki, Y.; Bajaj, V. S.; van der Wel, P. C. A.; DeRocher, R.; Bryant, J.; Sirigiri, J. R.; Temkin, R. J.; Lugtenburg, J.; Herzfeld, J.; Griffin, R. G. J. Magn. Reson. 2009, 198, 261-270 10.1016/j.jmr.2009.03.003
21. Hu, K.-N.; Yu, H.-h.; Swager, T. M.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10844-10845 10.1021/ja039749a
22. Song, C.; Hu, K.-N.; Joo, C.-G.; Swager, T. M.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11385-11390 10.1021/ja061284b
23. Zagdoun, A.; Casano, G.; Ouari, O.; Schwarzwälder, M.; Rossini, A. J.; Aussenac, F.; Yulikov, M.; Jeschke, G.; Copéret, C.; Lesage, A.; Tordo, P.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12790-12797 10.1021/ja405813t
24. Sauvée, C.; Rosay, M.; Casano, G.; Aussenac, F.; Weber, R. T.; Ouari, O.; Tordo, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 10858-10861 10.1002/anie.201304657
25. Maly, T.; Debelouchina, G. T.; Bajaj, V. S.; Hu, K.-N.; Joo, C.-G.; Mak-Jurkauskas, M. L.; Sirigiri, J. R.; van der Wel, P. C. A.; Herzfeld, J.; Temkin, R. J.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 2008, 128, 052211 10.1063/1.2833582
26. Rossini, A. J.; Zagdoun, A.; Lelli, M.; Lesage, A.; Copéret, C.; Emsley, L. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1942-1951 10.1021/ar300322x
27. Lee, D.; Hediger, S.; De Paëpe, G. Solid State Nucl. Magn. Reson. 2015, 66-67, 6-20 10.1016/j.ssnmr.2015.01.003
28. Michaelis, V. K.; Smith, A. A.; Corzilius, B.; Haze, O.; Swager, T. M.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2935-2938 10.1021/ja312265x
29. Michaelis, V. K.; Corzilius, B.; Smith, A. A.; Griffin, R. G. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 14894-14906 10.1021/jp408440z
30. Lesage, A.; Lelli, M.; Gajan, D.; Caporini, M. A.; Vitzthum, V.; Miéville, P.; Alauzun, J.; Roussey, A.; Thieuleux, C.; Mehdi, A.; Bodenhausen, G.; Copéret, C.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15459-15461 10.1021/ja104771z
31. Lelli, M.; Gajan, D.; Lesage, A.; Caporini, M. A.; Vitzthum, V.; Miéville, P.; Héroguel, F.; Rascón, F.; Roussey, A.; Thieuleux, C.; Boualleg, M.; Veyre, L.; Bodenhausen, G.; Copéret, C.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2104-2107 10.1021/ja110791d
32. Lafon, O.; Rosay, M.; Aussenac, F.; Lu, X.; Trébosc, J.; Cristini, O.; Kinowski, C.; Touati, N.; Vezin, H.; Amoureux, J.-P. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 8367-8370 10.1002/anie.201101841
33. Rossini, A. J.; Zagdoun, A.; Lelli, M.; Canivet, J.; Aguado, S.; Ouari, O.; Tordo, P.; Rosay, M.; Maas, W. E.; Copéret, C.; Farrusseng, D.; Emsley, L.; Lesage, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 123-127 10.1002/anie.201106030
34. Zagdoun, A.; Casano, G.; Ouari, O.; Lapadula, G.; Rossini, A. J.; Lelli, M.; Baffert, M.; Gajan, D.; Veyre, L.; Maas, W. E.; Rosay, M.; Weber, R. T.; Thieuleux, C.; Copéret, C.; Lesage, A.; Tordo, P.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2284-2291 10.1021/ja210177v
35. Kobayashi, T.; Lafon, O.; Thankamony, A. S. L.; Slowing, I. I.; Kandel, K.; Carnevale, D.; Vitzthum, V.; Vezin, H.; Amoureux, J.-P.; Bodenhausen, G.; Pruski, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 5553-5562 10.1039/c3cp00039g
36. van der Wel, P. C. A.; Hu, K.-N.; Lewandowski, J.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10840-10846 10.1021/ja0626685
37. Lafon, O.; Thankamony, A. S. L.; Kobayashi, T.; Carnevale, D.; Vitzthum, V.; Slowing, I. I.; Kandel, K.; Vezin, H.; Amoureux, J.-P.; Bodenhausen, G.; Pruski, M. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 1375-1382 10.1021/jp310109s
38. Zagdoun, A.; Rossini, A. J.; Gajan, D.; Bourdolle, A.; Ouari, O.; Rosay, M.; Maas, W. E.; Tordo, P.; Lelli, M.; Emsley, L.; Lesage, A.; Copéret, C. Chem. Commun. 2012, 48, 654-656 10.1039/C1CC15242D
39. Ashbrook, S. E.; Smith, M. E. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 718-735 10.1039/b514051j
40. Michaelis, V. K.; Markhasin, E.; Daviso, E.; Herzfeld, J.; Griffin, R. G. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 2030-2034 10.1021/jz300742w
41. Blanc, F.; Sperrin, L.; Jefferson, D. A.; Pawsey, S.; Rosay, M.; Grey, C. P. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2975-2978 10.1021/ja4004377
42. Perras, F. A.; Kobayashi, T.; Pruski, M. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 8336-8339 10.1021/jacs.5b03905
43. Merle, N.; Trébosc, J.; Baudouin, A.; Del Rosal, I.; Maron, L.; Szeto, K.; Genelot, M.; Mortreux, A.; Taoufik, M.; Delevoye, L.; Gauvin, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9263-9275 10.1021/ja301085m
44. Ishii, Y.; Tycko, R. J. Magn. Reson. 2000, 142, 199-204 10.1006/jmre.1999.1976
45. Wiench, J. W.; Bronnimann, C. E.; Lin, V. S.-Y.; Pruski, M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12076-12077 10.1021/ja074746+
46. Guo, Z.; Kobayashi, T.; Wang, L.-L.; Goh, T. W.; Xiao, C.; Caporini, M. A.; Rosay, M.; Johnson, D. D.; Pruski, M.; Huang, W. Chem.-Eur. J. 2014, 20, 16308-16313 10.1002/chem.201403884
47. Eedugurala, N.; Wang, Z.; Chaundhary, U.; Nelson, N.; Kandel, K.; Kobayashi, T.; Slowing, I. I.; Pruski, M.; Sadow, A. D. ACS Catal. 2015, submitted, under review.
48. Corzilius, B.; Michaelis, V. K.; Penzel, S. A.; Ravera, E.; Smith, A. A.; Luchinat, C.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11716-11727 10.1021/ja5044374
49. Conley, M. P.; Rossini, A. J.; Comas-Vives, A.; Valla, M.; Casano, G.; Ouari, O.; Tordo, P.; Lesage, A.; Emsley, L.; Copéret, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 17822-17827 10.1039/C4CP01973C
50. Gunther, W. R.; Michaelis, V. K.; Caporini, M. A.; Griffin, R. G.; Román-Leshkov, Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6219-6222 10.1021/ja502113d
51. Protesescu, L.; Rossini, A. J.; Kriegner, D.; Valla, M.; de Kergommeaux, A.; Walter, M.; Kravchyk, K. V.; Nachtegaal, M.; Stangl, J.; Malaman, B.; Reiss, P.; Lesage, A.; Emsley, L.; Copéret, C.; Kovalenko, M. V. ACS Nano 2014, 8, 2639-2648 10.1021/nn406344n
52. Blanc, F.; Sperrin, L.; Lee, D.; Dervişoʇlu, R.; Yamazaki, Y.; Haile, S. M.; De Paëpe, G.; Grey, C. P. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2431-2436 10.1021/jz5007669
53. Takahashi, H.; Lee, D.; Dubois, L.; Bardet, M.; Hediger, S.; De Paëpe, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 11766-11769 10.1002/anie.201206102
54. Rossini, A. J.; Zagdoun, A.; Hegner, F.; Schwarzwälder, M.; Gajan, D.; Copéret, C.; Lesage, A.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16899-16908 10.1021/ja308135r
55. Takahashi, H.; Hediger, S.; De Paëpe, G. Chem. Commun. 2013, 49, 9479-9481 10.1039/c3cc45195j
56. Rossini, A. J.; Widdifield, C. M.; Zagdoun, A.; Lelli, M.; Schwarzwälder, M.; Copéret, C.; Lesage, A.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2324-2334 10.1021/ja4092038
57. Mollica, G.; Dekhil, M.; Ziarelli, F.; Thureau, P.; Viel, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 6028-6031 10.1002/anie.201501172
58. Lee, D.; Monin, G.; Duong, N. T.; Lopez, I. Z.; Bardet, M.; Mareau, V.; Gonon, L.; De Paëpe, G. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13781-13788 10.1021/ja506688m
59. Lee, D.; Takahashi, H.; Thankamony, A. S. L.; Dacquin, J.-P.; Bardet, M.; Lafon, O.; Paëpe, G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18491-18494 10.1021/ja307755t
60. Lee, D.; Duong, N. T.; Lafon, O.; De Paëpe, G. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 25065-25076 10.1021/jp508009x
61. Pourpoint, F.; Thankamony, A. S. L.; Volkringer, C.; Loiseau, T.; Trébosc, J.; Aussenac, F.; Carnevale, D.; Bodenhausen, G.; Vezin, H.; Lafon, O.; Amoureux, J.-P. Chem. Commun. 2014, 50, 933-935 10.1039/C3CC47208F
62. Valla, M.; Rossini, A. J.; Caillot, M.; Chizallet, C.; Raybaud, P.; Digne, M.; Chaumonnot, A.; Lesage, A.; Emsley, L.; van Bokhoven, J. A.; Copéret, C. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10710-10719 10.1021/jacs.5b06134
63. Rossini, A. J.; Emsley, L.; O'Dell, L. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 12890-12899 10.1039/c4cp00590b
64. Sangodkar, R. P.; Smith, B. J.; Gajan, D.; Rossini, A. J.; Roberts, L. R.; Funkhouser, G. P.; Lesage, A.; Emsley, L.; Chmelka, B. F. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 8096-8112 10.1021/jacs.5b00622
65. Johnson, R. L.; Perras, F. A.; Kobayashi, T.; Schwartz, T. J.; Dumesic, J. A.; Shanks, B.; Pruski, M. Chem. Commun. 2015, submitted.
66. Mouat, A. R.; George, C.; Kobayashi, T.; Pruski, M.; R.P, v. D.; Marks, T. J.; Stair, P. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, in press. DOI: 10.1002/anie.201505452.
67. Tycko, R. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1923-1932 10.1021/ar300358z
68. Bouleau, E.; Saint-Bonnet, P.; Mentink-Vigier, F.; Takahashi, H.; Jacquot, J. F.; Bardet, M.; Aussenac, F.; Purea, A.; Engelke, F.; Hediger, S.; Lee, D.; De Paëpe, G. Chem. Sci. 2015, in press. DOI: 10.1039/c5sc02819a.
69. Can, T. V.; Caporini, M. A.; Mentink-Vigier, F.; Corzilius, B.; Walish, J. J.; Rosay, M.; Maas, W. E.; Baldus, M.; Vega, S.; Swager, T. M.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 2014, 141, 064202 10.1063/1.4891866
70. Mathies, G.; Caporini, M. A.; Michaelis, V. K.; Liu, Y.; Hu, K.-N.; Mance, D.; Zweier, J. L.; Rosay, M.; Baldus, M.; Griffin, R. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 11770-11774 10.1002/anie.201504292