Role of High-Spin Species and Pendant Amines in Electrocatalytic Alcohol Oxidation by a Nickel Phosphine Complex

磷化氢 苯甲醇 催化作用 脱质子化 化学 催化循环 氢化物 酒精氧化 离解(化学) 速率决定步骤 苯甲醛 光化学 无机化学 有机化学 金属 离子
作者
Thilina Gunasekara,Youdong Tong,Amy L. Speelman,Jeremy D. Erickson,Aaron M. Appel,Michael B. Hall,Eric S. Wiedner
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:12 (5): 2729-2740 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acscatal.1c05509
摘要

The development of active and efficient electrocatalysts for oxidation of alcohols using earth-abundant metals will aid progress toward a renewable energy economy. Here, we present a detailed mechanistic study of electrocatalytic benzyl alcohol oxidation by a molecular nickel complex containing pendant amines using a combination of kinetic studies, nuclear magnetic resonance spectroscopy, and density functional theory. The catalyst preferentially binds alcohol in a high-spin octahedral geometry, but this complex is not readily deprotonated by an exogenous base and inhibits catalysis. Dissociation of one or more solvent ligands returns the complex to a low-spin state that can be deprotonated. Kinetic modeling indicates that the off-cycle high-spin intermediate lowers the catalytic turnover frequency by a factor of 8, suggesting that substantial gains in activity can be attained by improvements to the catalyst coordination geometry. In a second finding, we demonstrate that the pendant amine of the catalyst only functions as a proton relay for the potential-determining step, oxidation of a nickel hydride intermediate, but does not have a substantial impact on the overall rate for oxidation of benzyl alcohol to benzaldehyde. This result contradicts the common expectation for pendant amines to participate in rate-limiting proton transfer reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zer0完成签到,获得积分10
刚刚
paperget完成签到,获得积分10
刚刚
real发布了新的文献求助10
1秒前
米歇尔发布了新的文献求助10
1秒前
诚c发布了新的文献求助10
1秒前
幸福大白发布了新的文献求助10
1秒前
laola完成签到,获得积分10
1秒前
受伤破茧完成签到,获得积分10
1秒前
vic完成签到,获得积分10
2秒前
shim完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
fujun发布了新的文献求助10
3秒前
Air云完成签到,获得积分10
3秒前
LinMQ完成签到,获得积分10
3秒前
123456qi完成签到,获得积分10
4秒前
代纤绮发布了新的文献求助10
5秒前
honghong发布了新的文献求助10
5秒前
这个大头张呀完成签到,获得积分10
5秒前
桐桐应助Li采纳,获得10
6秒前
摸鱼校尉完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
HeNeArKrXeRn完成签到,获得积分10
6秒前
在人间完成签到,获得积分10
7秒前
maxinghrr完成签到,获得积分0
7秒前
Lillian完成签到,获得积分20
8秒前
sobereva发布了新的文献求助10
8秒前
王一g完成签到,获得积分10
8秒前
Klay完成签到,获得积分10
8秒前
guilin应助科研叶采纳,获得10
9秒前
酷波er应助安静碧灵采纳,获得10
9秒前
浮山完成签到 ,获得积分10
9秒前
爆米花应助代纤绮采纳,获得10
9秒前
共享精神应助fujun采纳,获得10
9秒前
shengdong完成签到,获得积分10
9秒前
lanjq兰坚强完成签到,获得积分10
10秒前
学不动完成签到 ,获得积分10
10秒前
闪闪的从梦完成签到,获得积分10
10秒前
毓雅完成签到,获得积分10
11秒前
Crisp完成签到,获得积分10
11秒前
单薄斑马发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142925
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793876
关于积分的说明 7808440
捐赠科研通 2450196
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627041
版权声明 601356