Quantum chemical studies of molecules incorporating a Cu 2 O 22 + core

نویسندگان

  • Benjamin F. Gherman
  • Christopher J. Cramer
چکیده

1. Biological systems containing Cu2O2 cores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723 2. Synthetic systems containing Cu2O2 cores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726 3. Quantum chemical characterization of isomerization equilibria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 728 3.1. Qualitative considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 728 3.1.1. Limiting oxidation numbers/resonance structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729 3.1.2. Implications for different theoretical formalisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729 3.2. Single-reference theories applied to model systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 731 3.2.1. Hartree–Fock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 732 3.2.2. Post-Hartree–Fock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 732 3.2.3. Density functional theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733 3.3. Multireference theories applied to model systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 736 3.4. Modeling of experimentally characterized systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 737 4. Quantum chemical characterization of reactions of Cu2O2 cores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 739 4.1. Aromatic hydroxylation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 740 4.2. General C–H bond activation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 741 4.3. Redox reactions and proton transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743 4.4. Other reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744 5. Quantum chemical characterization of key spectral features of Cu2O2 cores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745 5.1. Resonance Raman and infrared vibrational spectroscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745 5.2. UV/vis spectroscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747 5.2.1. Biological systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747 5.2.2. Synthetic systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 749 6. Summary and conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 750 Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 750 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 750

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Ab Initio Quantum Chemical Studies of 15N and 13C NMR Shielding Tensors in Serine and Complexes of Serine- nH2O: Investigation on Strength of the CαH…O Hydrogen bonding in the Amino Acid Residue.

In this paper, the hydrogen bonding (HB) effects on the NMR chemical shifts of selected atoms in serineand serine-nH2O complexes (from one to ten water molecules) have been investigated with quantummechanical calculations of the 15N and 13C tensors. Interaction with water molecules causes importantchanges in geometry and electronic structure of serine.For the compound studied, the most importan...

متن کامل

Quantum Mechanic Studies of Natural Bond Orbital & Stabilities of [CuCH2SiMe3]4Complexes With Different Halogens

The asymmetric unit of the title compound,  Contains two independent molecules. The Cu atoms are four coordinated in distorted tetrahedral configuration by two atoms from 5,5`-dimethyl-2,2`- bipyridine and two terminal atoms. In the Cuystal structure, inter molecular hydrogen bonds link the molecules. The are  contacts between the methyl groups and the pyridine and five member rings containing ...

متن کامل

A quantum-mechanical investigation of functional group effect on 5,5'-disubstituted-1,1'-azobis(tetrazoles)

The present work reports the detailed B3LYP/6-311++G(d,p) study of most stable transand cisconfigurations photoisomerization in the core system of computational photochemistry-the 5,5'-disubstituted-1,1'-azobis (tetrazole) molecules. All computations were carried out in gas phase attemperature 293.15 K and pressure 1 atm. Firstly; the potential energy surface (PES) of the groundstate of the mol...

متن کامل

Fe3O4@Polydopamine Core-Shell Nanocomposite as a Sorbent for Efficient Removal of Rhodamine B from Aqueous Solutions: Kinetic and Equilibrium Studies

In this work, a Fe3O4@polydopamine core-shell nanocomposite (Fe3O4/PDA) was synthesized through an in situ self-polymerization methods and was applied as a sorbent for Rhodamine B (RhB) removal. The synthetic procedure is simple and involves no organic solvents. The as-prepared Fe3O4/PDAnanocomposite was characterized by tran...

متن کامل

Single-crystal to single-crystal transformations in discrete hydrated dimeric copper complexes.

The single crystals of discrete hydrated [(OAc)Cu(mu-hep)(2)Cu(OAc)].2H(2)O (.2H(2)O) and [(OAc)Cu(mu-hep)(2) Cu(O(n)Pr)].2H(2)O (.2H(2)O) (the lattice H(2)O molecules exist as a tetrameric water cluster, hep-H = 2-(2-hydroxyethyl)pyridine), OAc(-) = acetate and O(n)Pr(-) = n-propionate) undergo single-crystal to single-crystal (SCSC) transformations to the dehydrated and , respectively, under ...

متن کامل

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

عنوان ژورنال:

دوره   شماره 

صفحات  -

تاریخ انتشار 2009