亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Turning on the Protonation-First Pathway for Electrocatalytic CO2 Reduction by Manganese Bipyridyl Tricarbonyl Complexes

化学 质子化 还原(数学) 药物化学 无机化学 光化学 有机化学 离子 几何学 数学
作者
Ken T. Ngo,Meaghan McKinnon,Bani Mahanti,Remya P. Narayanan,David C. Grills,Mehmed Z. Ertem,Jonathan Rochford
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:139 (7): 2604-2618 被引量:224
标识
DOI:10.1021/jacs.6b08776
摘要

Electrocatalytic reduction of CO2 to CO is reported for the complex, {fac-MnI([(MeO)2Ph]2bpy)(CO)3(CH3CN)}(OTf), containing four pendant methoxy groups, where [(MeO)2Ph]2bpy = 6,6′-bis(2,6-dimethoxyphenyl)-2,2′-bipyridine. In addition to a steric influence similar to that previously established [Sampson, M. D. et al. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5460−5471] for the 6,6′-dimesityl-2,2′-bipyridine ligand in [fac-MnI(mes2bpy)(CO)3(CH3CN)](OTf), which prevents Mn0–Mn0 dimerization, the [(MeO)2Ph]2bpy ligand introduces an additional electronic influence combined with a weak allosteric hydrogen-bonding interaction that significantly lowers the activation barrier for C–OH bond cleavage from the metallocarboxylic acid intermediate. This provides access to the thus far elusive protonation-first pathway, minimizing the required overpotential for electrocatalytic CO2 to CO conversion by Mn(I) polypyridyl catalysts, while concurrently maintaining a respectable turnover frequency. Comprehensive electrochemical and computational studies here confirm the positive influence of the [(MeO)2Ph]2bpy ligand framework on electrocatalytic CO2 reduction and its dependence upon the concentration and pKa of the external Brønsted acid proton source (water, methanol, trifluoroethanol, and phenol) that is required for this class of manganese catalyst. Linear sweep voltammetry studies show that both phenol and trifluoroethanol as proton sources exhibit the largest protonation-first catalytic currents in combination with {fac-MnI([(MeO)2Ph]2bpy)(CO)3(CH3CN)}(OTf), saving up to 0.55 V in overpotential with respect to the thermodynamically demanding reduction-first pathway, while bulk electrolysis studies confirm a high product selectivity for CO formation. To gain further insight into catalyst activation, time-resolved infrared (TRIR) spectroscopy combined with pulse-radiolysis (PR-TRIR), infrared spectroelectrochemistry, and density functional theory calculations were used to establish the v(CO) stretching frequencies and energetics of key redox intermediates relevant to catalyst activation.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
2秒前
赫十三发布了新的文献求助10
7秒前
yuwen发布了新的文献求助10
8秒前
14秒前
GDD发布了新的文献求助10
20秒前
Rondab应助哎呦呦呦采纳,获得10
27秒前
jyy完成签到,获得积分10
32秒前
小二郎应助xuexi采纳,获得10
33秒前
twrw发布了新的文献求助10
34秒前
souther完成签到,获得积分0
34秒前
身法马可波罗完成签到 ,获得积分10
56秒前
58秒前
子凡完成签到 ,获得积分10
58秒前
twrw完成签到,获得积分20
1分钟前
虞美人发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI5应助XWY采纳,获得10
1分钟前
顾矜应助罗皮特采纳,获得10
1分钟前
猫猫逃离二次元完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
大意的绿蓉完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
尊敬雪萍发布了新的文献求助10
1分钟前
英姑应助重要的夏烟采纳,获得10
1分钟前
李健应助ssynkl采纳,获得10
1分钟前
Leffzeng完成签到,获得积分10
1分钟前
demonox发布了新的文献求助10
1分钟前
XWY完成签到,获得积分10
1分钟前
Ava应助Leffzeng采纳,获得10
1分钟前
XWY发布了新的文献求助10
1分钟前
qiu发布了新的文献求助10
1分钟前
ehsl完成签到,获得积分10
1分钟前
李清湛完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Leffzeng发布了新的文献求助10
2分钟前
随便发布了新的文献求助10
2分钟前
青山完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3968293
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3513229
关于积分的说明 11166833
捐赠科研通 3248478
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794268
邀请新用户注册赠送积分活动 874956
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804629