Ligand-Assisted Reduction of Osmium Tetroxide with Molecular Hydrogen via a [3+2] Mechanism

化学 水溶液 四氧化锇 药物化学 反应速率常数 动力学同位素效应 吡啶 火用反应 配体(生物化学) 氢氧化物 氢键 立体化学 无机化学 光化学 物理化学 动力学 有机化学 分子 催化作用 光学 生物化学 受体 电子显微镜 物理 量子力学
作者
Ahmad Dehestani,Wai Han Lam,David A. Hrovat,Ernest R. Davidson,Weston Thatcher Borden,James M. Mayer
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:127 (10): 3423-3432 被引量:39
标识
DOI:10.1021/ja043777r
摘要

Osmium tetroxide is reduced by molecular hydrogen in the presence of ligands in both polar and nonpolar solvents. In CHCl3 containing pyridine (py) or 1,10-phenanthroline (phen), OsO4 is reduced by H2 to the known Os(VI) dimers L2Os(O)2(mu-O)2Os(O)2L2 (L2 = py2, phen). However, in the absence of ligands in CHCl3 and other nonpolar solvents, OsO4 is unreactive toward H2 over a week at ambient temperatures. In basic aqueous media, H2 reduces OsO4(OH)n(n-) (n = 0, 1, 2) to the isolable Os(VI) complex, OsO2(OH)4(2-), at rates close to that found in py/CHCl3. Depending on the pH, the aqueous reactions are exergonic by deltaG = -20 to -27 kcal mol(-1), based on electrochemical data. The second-order rate constants for the aqueous reactions are larger as the number of coordinated hydroxide ligands increases, k(OsO4) = 1.6(2) x 10(-2) M(-1) s(-1) < k(OsO4(OH)-) = 3.8(4) x 10(-2) M(-1) s(-1) < k(OsO4(OH)2(2-)) = 3.8(4) x 10(-1) M(-1) s(-1). The observation of primary deuterium kinetic isotope effects, k(H2)/k(D2) = 3.1(3) for OsO4 and 3.6(4) for OsO4(OH)-, indicates that the rate-determining step in each case involves H-H bond cleavage. Density functional calculations and thermochemical arguments favor a concerted [3+2] addition of H2 across two oxo groups of OsO4(L)n and argue against H* or H- abstraction from H2 or [2+2] addition of H2 across one Os=O bond. The [3+2] mechanism is analogous to that of alkene addition to OsO4(L)n to form diolates, for which acceleration by added ligands has been extensively documented. The observation that ligands also accelerate H2 addition to OsO4(L)n highlights the analogy between these two 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
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
3秒前
竹萧发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
ayayaya完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
hyw发布了新的文献求助10
8秒前
anna1992发布了新的文献求助10
11秒前
隐形曼青应助liliping采纳,获得10
11秒前
woshi123应助提前退休采纳,获得10
13秒前
13秒前
万能图书馆应助超帅孱采纳,获得10
16秒前
liliping完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
斯文败类应助尊敬灵采纳,获得10
18秒前
韩han发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
天天快乐应助EROS采纳,获得10
19秒前
20秒前
彭于晏应助莫尔应力圆采纳,获得10
20秒前
煎饼狗子发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
22秒前
刘雨完成签到,获得积分10
22秒前
竹萧完成签到,获得积分10
23秒前
爆米花应助兴奋的友瑶采纳,获得10
24秒前
24秒前
woshi123应助wubanghao采纳,获得20
25秒前
26秒前
Tonypig发布了新的文献求助10
26秒前
Nole应助年轻的咖啡豆采纳,获得10
26秒前
AN应助悲凉的孤风采纳,获得200
26秒前
墨雪归青发布了新的文献求助10
27秒前
李小晴天发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
爱撒娇的长颈鹿完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
bbcg完成签到,获得积分10
29秒前
李健应助江柚白采纳,获得10
29秒前
nxl发布了新的文献求助10
31秒前
squrreil完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
How to Use Machine Learning in Chemistry: An Introduction 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7584089
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9162837
关于积分的说明 19608306
捐赠科研通 7165970
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266369
关于科研通互助平台的介绍 2431345
邀请新用户注册赠送积分活动 2257929