Mechanisms for Hydrogen-Atom Abstraction by Mononuclear Copper(III) Cores: Hydrogen-Atom Transfer or Concerted Proton-Coupled Electron Transfer?

化学 反应性(心理学) 氢原子萃取 氢原子 质子 配体(生物化学) 电子转移 质子耦合电子转移 Atom(片上系统) 氢键 结晶学 氧化剂 接受者 光化学 立体化学 计算化学 分子 有机化学 烷基 替代医学 受体 嵌入式系统 病理 物理 医学 量子力学 生物化学 计算机科学 凝聚态物理
作者
Mukunda Mandal,Courtney E. Elwell,Caitlin J. Bouchey,Timothy J. Zerk,William B. Tolman,Christopher J. Cramer
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:141 (43): 17236-17244 被引量:41
标识
DOI:10.1021/jacs.9b08109
摘要

In a possibly biomimetic fashion, formally copper(III)-oxygen complexes LCu(III)-OH (1) and LCu(III)-OOCm (2) (L2- = N,N'-bis(2,6-diisopropylphenyl)-2,6-pyridinedicarboxamide, Cm = α,α-dimethylbenzyl) have been shown to activate X-H bonds (X = C, O). Herein, we demonstrate similar X-H bond activation by a formally Cu(III) complex supported by the same dicarboxamido ligand, LCu(III)-O2CAr1 (3, Ar1 = meta-chlorophenyl), and we compare its reactivity to that of 1 and 2. Kinetic measurements revealed a second order reaction with distinct differences in the rates: 1 reacts the fastest in the presence of O-H or C-H based substrates, followed by 3, which is followed by (unreactive) 2. The difference in reactivity is attributed to both a varying oxidizing ability of the studied complexes and to a variation in X-H bond functionalization mechanisms, which in these cases are characterized as either a hydrogen-atom transfer (HAT) or a concerted proton-coupled electron transfer (cPCET). Select theoretical tools have been employed to distinguish these two cases, both of which generally focus on whether the electron (e-) and proton (H+) travel "together" as a true H atom, (HAT), or whether the H+ and e- are transferred in concert, but travel between different donor/acceptor centers (cPCET). In this work, we reveal that both mechanisms are active for X-H bond activation by 1-3, with interesting variations as a function of substrate and copper functionality.
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
邬不污完成签到,获得积分10
刚刚
陶醉毛豆完成签到,获得积分10
1秒前
帅冰冰冰完成签到,获得积分10
1秒前
清爽老九发布了新的文献求助30
2秒前
xc发布了新的文献求助10
2秒前
ynn完成签到,获得积分10
3秒前
呆萌幻竹完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI5应助于冬雪采纳,获得10
3秒前
煎饼完成签到,获得积分10
4秒前
lijiajun完成签到,获得积分10
4秒前
zho发布了新的文献求助10
4秒前
七七八八发布了新的文献求助10
4秒前
Stay发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
欧耶欧椰完成签到 ,获得积分10
5秒前
陶醉毛豆发布了新的文献求助30
5秒前
慕青应助COCA采纳,获得10
5秒前
韦德完成签到,获得积分10
5秒前
Dr.Sun完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
wanci应助迷路的觅山采纳,获得30
6秒前
大月兔完成签到,获得积分10
6秒前
Bearbiscuit完成签到,获得积分10
7秒前
英俊的铭应助危机的友绿采纳,获得10
7秒前
18340312141完成签到,获得积分10
7秒前
宁羽发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI5应助Gaoge采纳,获得10
7秒前
FashionBoy应助取个名儿吧采纳,获得10
8秒前
8秒前
MFiWanting完成签到,获得积分10
8秒前
NexusExplorer应助清爽老九采纳,获得50
8秒前
热心火车发布了新的文献求助10
9秒前
ah_junlei发布了新的文献求助10
9秒前
爆米花应助熊小子爱学习采纳,获得10
9秒前
传奇3应助遇事不决睡大觉采纳,获得10
9秒前
ranjeah完成签到 ,获得积分10
9秒前
Allen完成签到,获得积分10
9秒前
huanglj发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
小二郎应助冉小维采纳,获得10
10秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Essentials of Performance Analysis in Sport 500
Measure Mean Linear Intercept 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3729613
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3274653
关于积分的说明 9987684
捐赠科研通 2989926
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1640809
邀请新用户注册赠送积分活动 779408
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 748217