已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Brønsted Acids Promote Olefin Oxidations by Bioinspired Nonheme CoIII(PhIO)(OH) Complexes: A Role for Low-Barrier Hydrogen Bonds

化学 单重态 苯乙烯 光化学 烯烃纤维 密度泛函理论 氧化态 配体(生物化学) 催化作用 药物化学 激发态 计算化学 有机化学 受体 核物理学 物理 聚合物 生物化学 共聚物
作者
Dongru Sun,WU Zhi-min,Xuan Zhang,Jindou Yang,Yufen Zhao,Wonwoo Nam,Yong Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (10): 5739-5749 被引量:13
标识
DOI:10.1021/jacs.2c12307
摘要

Introduction of Brønsted acids into biomimetic nonheme reactions promotes the oxidative ability of metal-oxygen complexes significantly. However, the molecular machinery of the promoted effects is missing. Herein, a comprehensive investigation of styrene oxidation by a cobalt(III)-iodosylbenzene complex, [(TQA)CoIII(OIPh)(OH)]2+ (1, TQA = tris(2-quinolylmethyl)amine), in the presence and absence of triflic acid (HOTf) was performed using density functional theory calculations. Results revealed for the first time that there is a low-barrier hydrogen bond (LBHB) between HOTf and the hydroxyl ligand of 1, which forms two valence-resonance structures [(TQA)CoIII(OIPh)(HO---HOTf)]2+ (1LBHB) and [(TQA)CoIII(OIPh)(H2O--OTf-)]2+ (1'LBHB). Due to the oxo-wall, these complexes (1LBHB and 1'LBHB) cannot convert to high-valent cobalt-oxyl species. Instead, styrene oxidation by these oxidants (1LBHB and 1'LBHB) shows novel spin-state selectivity, i.e., on the ground closed-shell singlet state, styrene is oxidized to an epoxide, whereas on the excited triplet and quintet states, an aldehyde product, phenylacetaldehyde, is formed. The preferred pathway is styrene oxidation by 1'LBHB, which is initiated by a rate-limiting bond-formation-coupled electron transfer process with an energy barrier of 12.2 kcal mol-1. The nascent PhIO-styrene-radical-cation intermediate undergoes an intramolecular rearrangement to produce an aldehyde. The halogen bond between the OH-/H2O ligand and the iodine of PhIO modulates the activity of the cobalt-iodosylarene complexes 1LBHB and 1'LBHB. These new mechanistic findings enrich our knowledge of nonheme chemistry and hypervalent iodine chemistry and will play a positive role in the rational design of new catalysts.
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
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
顶顶顶完成签到 ,获得积分10
1秒前
Venus发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
青竹完成签到,获得积分10
4秒前
8秒前
南桥发布了新的文献求助10
8秒前
九黎完成签到 ,获得积分20
11秒前
12秒前
昏睡的芾发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
蔚欢完成签到 ,获得积分10
17秒前
20秒前
田様应助淡定的二娘采纳,获得10
20秒前
共享精神应助ardejiang采纳,获得10
24秒前
25秒前
25秒前
阿哈发布了新的文献求助10
26秒前
任无施完成签到 ,获得积分10
27秒前
FashionBoy应助昏睡的芾采纳,获得30
28秒前
29秒前
wzh发布了新的文献求助30
30秒前
从容甜瓜完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
35秒前
独孤阳光发布了新的文献求助10
35秒前
火星上的菲鹰应助wzh采纳,获得20
36秒前
情怀应助南桥采纳,获得10
38秒前
微笑的井完成签到 ,获得积分10
38秒前
赘婿应助Venus采纳,获得10
41秒前
44秒前
45秒前
45秒前
hhh完成签到 ,获得积分10
47秒前
47秒前
时光不染完成签到,获得积分10
51秒前
乐乐应助小骆采纳,获得10
51秒前
bkagyin应助典雅的俊驰采纳,获得10
51秒前
毛豆应助zc采纳,获得10
51秒前
imkhun1021完成签到,获得积分10
52秒前
53秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Injection and Compression Molding Fundamentals 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
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 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3422795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3023086
关于积分的说明 8903381
捐赠科研通 2710488
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1486510
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 687061
邀请新用户注册赠送积分活动 682299