1
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Capocasa G, Sessa F, Tavani F, Monte M, Olivo G, Pascarelli S, Lanzalunga O, Di Stefano S, D’Angelo P. Coupled X-ray Absorption/UV–vis Monitoring of Fast Oxidation Reactions Involving a Nonheme Iron–Oxo Complex. J Am Chem Soc 2019; 141:2299-2304. [DOI: 10.1021/jacs.8b08687] [Citation(s) in RCA: 22] [Impact Index Per Article: 4.4] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/15/2022]
Affiliation(s)
- Giorgio Capocasa
- Dipartimento di Chimica, Università di Roma “La Sapienza”, P.le A. Moro 5, 00185 Roma, Italy
- Sezione Meccanismi di Reazione, Istituto CNR per i Sistemi Biologici (ISB-CNR), P.le A. Moro 5, 00185 Roma, Italy
| | - Francesco Sessa
- Dipartimento di Chimica, Università di Roma “La Sapienza”, P.le A. Moro 5, 00185 Roma, Italy
| | - Francesco Tavani
- Dipartimento di Chimica, Università di Roma “La Sapienza”, P.le A. Moro 5, 00185 Roma, Italy
| | - Manuel Monte
- European Synchrotron Radiation Facility, 71, Avenue des Martyrs, Grenoble 38000, France
| | - Giorgio Olivo
- Dipartimento di Chimica, Università di Roma “La Sapienza”, P.le A. Moro 5, 00185 Roma, Italy
| | - Sakura Pascarelli
- European Synchrotron Radiation Facility, 71, Avenue des Martyrs, Grenoble 38000, France
| | - Osvaldo Lanzalunga
- Dipartimento di Chimica, Università di Roma “La Sapienza”, P.le A. Moro 5, 00185 Roma, Italy
- Sezione Meccanismi di Reazione, Istituto CNR per i Sistemi Biologici (ISB-CNR), P.le A. Moro 5, 00185 Roma, Italy
| | - Stefano Di Stefano
- Dipartimento di Chimica, Università di Roma “La Sapienza”, P.le A. Moro 5, 00185 Roma, Italy
- Sezione Meccanismi di Reazione, Istituto CNR per i Sistemi Biologici (ISB-CNR), P.le A. Moro 5, 00185 Roma, Italy
| | - Paola D’Angelo
- Dipartimento di Chimica, Università di Roma “La Sapienza”, P.le A. Moro 5, 00185 Roma, Italy
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Collapse
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2
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Bonesi SM, Crespi S, Merli D, Manet I, Albini A. Direct Irradiaton of Aryl Sulfides: Homolytic Fragmentation and Sensitized S-Oxidation. J Org Chem 2017; 82:9054-9065. [DOI: 10.1021/acs.joc.7b01518] [Citation(s) in RCA: 15] [Impact Index Per Article: 2.1] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/28/2022]
Affiliation(s)
- Sergio M. Bonesi
- Departamento
de Química Orgánica, CIHIDECAR − CONICET, 3er
Piso, Pabellón 2, Ciudad Universitaria, FCEyN, University of Buenos Aires, Buenos
Aires 1428, Argentina
- PhotoGreen Lab, Department of Chemistry, V.le Taramelli 12, 27100 Pavia, Italy
| | - Stefano Crespi
- PhotoGreen Lab, Department of Chemistry, V.le Taramelli 12, 27100 Pavia, Italy
| | - Daniele Merli
- Department of Chemistry, V.le Taramelli
12, 27100 Pavia, Italy
| | - Ilse Manet
- ISOF-CNR, via Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy
| | - Angelo Albini
- PhotoGreen Lab, Department of Chemistry, V.le Taramelli 12, 27100 Pavia, Italy
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3
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Barbieri A, Del Giacco T, Di Stefano S, Lanzalunga O, Lapi A, Mazzonna M, Olivo G. Electron Transfer Mechanism in the Oxidation of Aryl 1-Methyl-1-phenylethyl Sulfides Promoted by Nonheme Iron(IV)-Oxo Complexes: The Rate of the Oxygen Rebound Process. J Org Chem 2016; 81:12382-12387. [PMID: 27978740 DOI: 10.1021/acs.joc.6b02434] [Citation(s) in RCA: 9] [Impact Index Per Article: 1.1] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/30/2022]
Abstract
The oxidation of aryl 1-methyl-1-phenylethyl sulfides promoted by the nonheme iron(IV)-oxo complexes [(N4Py)FeIV═O]2+ and [(Bn-TPEN)FeIV═O]2+ occurs by an electron transfer-oxygen rebound (ET-OT) mechanism leading to aryl 1-methyl-1-phenylethyl sulfoxides accompanied by products derived from Cα-S fragmentation of sulfide radical cations (2-phenyl-2-propanol and diaryl disulfides). For the first time, the rate constants for the oxygen rebound process (kOT), which are in the range of <0.8 × 104 to 3.5 × 104 s-1, were determined from the fragmentation rate constants of the radical cations (kf) and the S oxidation/fragmentation product ratios.
Collapse
Affiliation(s)
- Alessia Barbieri
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Tiziana Del Giacco
- Dipartimento di Chimica, Biologia e Biotecnologie and Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia , via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy
| | - Stefano Di Stefano
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Osvaldo Lanzalunga
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Andrea Lapi
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Marco Mazzonna
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Giorgio Olivo
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
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Collapse
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4
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Barbieri A, Di Stefano S, Lanzalunga O, Lapi A, Mazzonna M, Olivo G. Role of electron transfer processes in the oxidation of aryl sulfides catalyzed by nonheme iron complexes. PHOSPHORUS SULFUR 2016. [DOI: 10.1080/10426507.2016.1255623] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 0.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/20/2022]
Affiliation(s)
- Alessia Barbieri
- Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma and Istituto CNR di Metodologie Chimiche (IMC-CNR), Sezione Meccanismi di Reazione, c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, Rome, Italy
| | - Stefano Di Stefano
- Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma and Istituto CNR di Metodologie Chimiche (IMC-CNR), Sezione Meccanismi di Reazione, c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, Rome, Italy
| | - Osvaldo Lanzalunga
- Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma and Istituto CNR di Metodologie Chimiche (IMC-CNR), Sezione Meccanismi di Reazione, c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, Rome, Italy
| | - Andrea Lapi
- Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma and Istituto CNR di Metodologie Chimiche (IMC-CNR), Sezione Meccanismi di Reazione, c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, Rome, Italy
| | - Marco Mazzonna
- Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma and Istituto CNR di Metodologie Chimiche (IMC-CNR), Sezione Meccanismi di Reazione, c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, Rome, Italy
| | - Giorgio Olivo
- Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma and Istituto CNR di Metodologie Chimiche (IMC-CNR), Sezione Meccanismi di Reazione, c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, Rome, Italy
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Collapse
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5
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Barbieri A, De Carlo Chimienti R, Del Giacco T, Di Stefano S, Lanzalunga O, Lapi A, Mazzonna M, Olivo G, Salamone M. Oxidation of Aryl Diphenylmethyl Sulfides Promoted by a Nonheme Iron(IV)-Oxo Complex: Evidence for an Electron Transfer-Oxygen Transfer Mechanism. J Org Chem 2016; 81:2513-20. [PMID: 26886491 DOI: 10.1021/acs.joc.6b00099] [Citation(s) in RCA: 18] [Impact Index Per Article: 2.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/30/2022]
Abstract
The oxidation of a series of aryl diphenylmethyl sulfides (4-X-C6H4SCH(C6H5)2, where X = OCH3 (1), X = CH3 (2), X = H (3), and X = CF3 (4)) promoted by the nonheme iron(IV)-oxo complex [(N4Py)Fe(IV)═O](2+) occurs by an electron transfer-oxygen transfer (ET-OT) mechanism as supported by the observation of products (diphenylmethanol, benzophenone, and diaryl disulfides) deriving from α-C-S and α-C-H fragmentation of radical cations 1(+•)-4(+•), formed besides the S-oxidation products (aryl diphenylmethyl sulfoxides). The fragmentation/S-oxidation product ratios regularly increase through a decrease in the electron-donating power of the aryl substituents, that is, by increasing the fragmentation rate constants of the radical cations as indicated by a laser flash photolysis (LFP) study of the photochemical oxidation of 1-4 carried out in the presence of N-methoxyphenanthridinium hexafluorophosphate (MeOP(+)PF6(-)).
Collapse
Affiliation(s)
- Alessia Barbieri
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Rosemilia De Carlo Chimienti
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Tiziana Del Giacco
- Dipartimento di Chimica, Biologia e Biotecnologie and Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia , Via Elce di Sotto 8, 06123 Perugia, Italy
| | - Stefano Di Stefano
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Osvaldo Lanzalunga
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Andrea Lapi
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Marco Mazzonna
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Giorgio Olivo
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Roma "La Sapienza" , P. le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Michela Salamone
- Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche, Università "Tor Vergata" , Via della Ricerca Scientifica 1, I-00133 Rome, Italy
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6
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Bettoni M, Del Giacco T, Stradiotto M, Elisei F. Photoinduced One-Electron Oxidation of Benzyl Methyl Sulfides in Acetonitrile: Time-Resolved Spectroscopic Evidence for a Thionium Ion Intermediate. J Org Chem 2015; 80:8001-8. [DOI: 10.1021/acs.joc.5b01052] [Citation(s) in RCA: 9] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/29/2022]
Affiliation(s)
- Marta Bettoni
- Dipartimento
di Ingegneria Civile ed Ambientale, ‡Dipartimento di Chimica, Biologia
e Biotecnologie, and §Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati (CEMIN), Università di Perugia, 06123 Perugia, Italy
| | - Tiziana Del Giacco
- Dipartimento
di Ingegneria Civile ed Ambientale, ‡Dipartimento di Chimica, Biologia
e Biotecnologie, and §Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati (CEMIN), Università di Perugia, 06123 Perugia, Italy
| | - Marina Stradiotto
- Dipartimento
di Ingegneria Civile ed Ambientale, ‡Dipartimento di Chimica, Biologia
e Biotecnologie, and §Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati (CEMIN), Università di Perugia, 06123 Perugia, Italy
| | - Fausto Elisei
- Dipartimento
di Ingegneria Civile ed Ambientale, ‡Dipartimento di Chimica, Biologia
e Biotecnologie, and §Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati (CEMIN), Università di Perugia, 06123 Perugia, Italy
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Collapse
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7
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Del Giacco T, Lanzalunga O, Lapi A, Mazzonna M, Mencarelli P. Photosensitized Oxidation of Aryl Benzyl Sulfoxides. Evidence for Nucleophilic Assistance to the C–S Bond Cleavage of Aryl Benzyl Sulfoxide Radical Cations. J Org Chem 2015; 80:2310-8. [DOI: 10.1021/jo502844e] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 0.4] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/30/2022]
Affiliation(s)
- Tiziana Del Giacco
- Dipartimento
di Chimica, Biologia e Biotecnologie and Centro di Eccellenza Materiali
Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia, via Elce
di sotto 8, 06123 Perugia, Italy
| | - Osvaldo Lanzalunga
- Dipartimento
di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi
di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Andrea Lapi
- Dipartimento
di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi
di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Marco Mazzonna
- Dipartimento
di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi
di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Paolo Mencarelli
- Dipartimento
di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi
di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
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Collapse
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8
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Ueda T, Kitagishi H, Kano K. Intramolecular Direct Oxygen Transfer from Oxoferryl Porphyrin to a Sulfide Bond. Inorg Chem 2013; 53:543-51. [DOI: 10.1021/ic4026393] [Citation(s) in RCA: 16] [Impact Index Per Article: 1.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/29/2022]
Affiliation(s)
- Takunori Ueda
- Department of Molecular Chemistry and Biochemistry, Doshisha University, Kyotanabe, Kyoto 610-0321, Japan
| | - Hiroaki Kitagishi
- Department of Molecular Chemistry and Biochemistry, Doshisha University, Kyotanabe, Kyoto 610-0321, Japan
| | - Koji Kano
- Department of Molecular Chemistry and Biochemistry, Doshisha University, Kyotanabe, Kyoto 610-0321, Japan
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Collapse
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9
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Affiliation(s)
- Osvaldo Lanzalunga
- a Dipartimento di Chimica, Università di Roma “La Sapienza” and Istituto CNR di Metodologie Chimiche (IMC-CNR) , Sezione Meccanismi di Reazione , P.le Aldo Moro 5, Rome , Italy
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Collapse
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10
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Cavattoni T, Del Giacco T, Lanzalunga O, Mazzonna M, Mencarelli P. Structural Effects on the C–S Bond Cleavage in Aryl tert-Butyl Sulfoxide Radical Cations. J Org Chem 2013; 78:4886-94. [DOI: 10.1021/jo400461c] [Citation(s) in RCA: 12] [Impact Index Per Article: 1.1] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/05/2023]
Affiliation(s)
- Tullio Cavattoni
- Dipartimento di Chimica and
Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione
c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Tiziana Del Giacco
- Dipartimento di Chimica and
Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia, via Elce di Sotto 8,
06123 Perugia, Italy
| | - Osvaldo Lanzalunga
- Dipartimento di Chimica and
Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione
c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Marco Mazzonna
- Dipartimento di Chimica and
Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione
c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Paolo Mencarelli
- Dipartimento di Chimica and
Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione
c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
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Collapse
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11
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Dong L, Wang Y, Lv Y, Chen Z, Mei F, Xiong H, Yin G. Lewis-Acid-Promoted Stoichiometric and Catalytic Oxidations by Manganese Complexes Having Cross-Bridged Cyclam Ligand: A Comprehensive Study. Inorg Chem 2013; 52:5418-27. [DOI: 10.1021/ic400361s] [Citation(s) in RCA: 56] [Impact Index Per Article: 5.1] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/29/2022]
Affiliation(s)
- Lei Dong
- School of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei
Key Laboratory of Material Chemistry and Service Failure, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan
430074, P.R. China
| | - Yujuan Wang
- School of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei
Key Laboratory of Material Chemistry and Service Failure, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan
430074, P.R. China
| | - Yanzong Lv
- School of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei
Key Laboratory of Material Chemistry and Service Failure, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan
430074, P.R. China
| | - Zhuqi Chen
- School of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei
Key Laboratory of Material Chemistry and Service Failure, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan
430074, P.R. China
| | - Fuming Mei
- School of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei
Key Laboratory of Material Chemistry and Service Failure, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan
430074, P.R. China
| | - Hui Xiong
- School of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei
Key Laboratory of Material Chemistry and Service Failure, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan
430074, P.R. China
| | - Guochuan Yin
- School of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei
Key Laboratory of Material Chemistry and Service Failure, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan
430074, P.R. China
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Collapse
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12
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Del Giacco T, Lanzalunga O, Mazzonna M, Mencarelli P. Structural and Solvent Effects on the C–S Bond Cleavage in Aryl Triphenylmethyl Sulfide Radical Cations. J Org Chem 2012; 77:1843-52. [DOI: 10.1021/jo202418d] [Citation(s) in RCA: 22] [Impact Index Per Article: 1.8] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 02/07/2023]
Affiliation(s)
- Tiziana Del Giacco
- Dipartimento di Chimica and
Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia, via Elce di Sotto 8,
06123 Perugia, Italy
| | - Osvaldo Lanzalunga
- Dipartimento di Chimica and
Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione
c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Marco Mazzonna
- Dipartimento di Chimica and
Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione
c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Paolo Mencarelli
- Dipartimento di Chimica and
Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione
c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
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Collapse
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13
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Maity N, Wattanakit C, Muratsugu S, Ishiguro N, Yang Y, Ohkoshi SI, Tada M. Sulfoxidation on a SiO2-supported Ru complex using O2/aldehyde system. Dalton Trans 2012; 41:4558-65. [DOI: 10.1039/c2dt12133f] [Citation(s) in RCA: 7] [Impact Index Per Article: 0.6] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
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14
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Bonesi SM, Fagnoni M, Albini A. Photosensitized electron transfer oxidation of sulfides: structure and medium effect. J Sulphur Chem 2011. [DOI: 10.1080/17415990802105762] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 0.4] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/21/2022]
Affiliation(s)
- Sergio M. Bonesi
- a CHIDECAR-CONICET,Departmento de Química Orgánica,Facultad de Ciencias Exactas y Naturales , Universidad de Buenos Aires , Ciudad Universidaria , Buenos Aires, Argentina
| | - Maurizio Fagnoni
- b Department of Organic Chemistry , University of Pavia,v. , Taramelli, Pavia, Italy
| | - Angelo Albini
- b Department of Organic Chemistry , University of Pavia,v. , Taramelli, Pavia, Italy
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Collapse
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15
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Lanucara F, Crestoni ME. Biomimetic Oxidation Reactions of a Naked Manganese(V)-Oxo Porphyrin Complex. Chemistry 2011; 17:12092-100. [DOI: 10.1002/chem.201101432] [Citation(s) in RCA: 18] [Impact Index Per Article: 1.4] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/10/2011] [Indexed: 12/14/2022]
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16
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Rezaeifard A, Jafarpour M, Raissi H, Ghiamati E, Tootoonchi A. Factors affecting the reactivity and selectivity in the oxidation of sulfides with tetra-n-butylammonium peroxomonosulfate catalyzed by Mn(III) porphyrins: Significant nitrogen donor effects. Polyhedron 2011. [DOI: 10.1016/j.poly.2010.11.026] [Citation(s) in RCA: 28] [Impact Index Per Article: 2.2] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/18/2022]
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17
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Baciocchi E, Bettoni M, Del Giacco T, Lanzalunga O, Mazzonna M, Mencarelli P. Structure and C−S Bond Cleavage in Aryl 1-Methyl-1-arylethyl Sulfide Radical Cations. J Org Chem 2010; 76:573-82. [DOI: 10.1021/jo102086f] [Citation(s) in RCA: 24] [Impact Index Per Article: 1.7] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/28/2022]
Affiliation(s)
- Enrico Baciocchi
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università di Roma La Sapienza, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Marta Bettoni
- Dipartimento di Chimica and Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia, via Elce di Sotto 8, 06123 Perugia, Italy
| | - Tiziana Del Giacco
- Dipartimento di Chimica and Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia, via Elce di Sotto 8, 06123 Perugia, Italy
| | - Osvaldo Lanzalunga
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università di Roma La Sapienza, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Marco Mazzonna
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università di Roma La Sapienza, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
| | - Paolo Mencarelli
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Università di Roma La Sapienza, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy
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Collapse
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Rahimi R, Tehrani AA, Fard MA, Sadegh BMM, Khavasi HR. First catalytic application of metal complexes of porpholactone and dihydroxychlorin in the sulfoxidation reaction. CATAL COMMUN 2009. [DOI: 10.1016/j.catcom.2009.09.022] [Citation(s) in RCA: 27] [Impact Index Per Article: 1.8] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/17/2022] Open
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Dhakshinamoorthy A, Pitchumani K. Clay-supported ceric ammonium nitrate as an effective, viable catalyst in the oxidation of olefins, chalcones and sulfides by molecular oxygen. CATAL COMMUN 2009. [DOI: 10.1016/j.catcom.2008.12.025] [Citation(s) in RCA: 62] [Impact Index Per Article: 4.1] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/30/2022] Open
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Houmam A. Electron Transfer Initiated Reactions: Bond Formation and Bond Dissociation. Chem Rev 2008; 108:2180-237. [PMID: 18620366 DOI: 10.1021/cr068070x] [Citation(s) in RCA: 199] [Impact Index Per Article: 12.4] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/28/2022]
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Baciocchi E, Del Giacco T, Lanzalunga O, Mencarelli P, Procacci B. Photosensitized Oxidation of Alkyl Phenyl Sulfoxides. C−S Bond Cleavage in Alkyl Phenyl Sulfoxide Radical Cations. J Org Chem 2008; 73:5675-82. [DOI: 10.1021/jo801088n] [Citation(s) in RCA: 35] [Impact Index Per Article: 2.2] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/29/2022]
Affiliation(s)
- Enrico Baciocchi
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy, and Dipartimento di Chimica and Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy
| | - Tiziana Del Giacco
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy, and Dipartimento di Chimica and Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy
| | - Osvaldo Lanzalunga
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy, and Dipartimento di Chimica and Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy
| | - Paolo Mencarelli
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy, and Dipartimento di Chimica and Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy
| | - Barbara Procacci
- Dipartimento di Chimica and Istituto CNR di Metodologie Chimiche-IMC, Sezione Meccanismi di Reazione c/o Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma, P.le A. Moro 5, 00185 Rome, Italy, and Dipartimento di Chimica and Centro di Eccellenza Materiali Innovativi Nanostrutturati, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy
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ZHOU XT, JI HB, YUAN QL, XU JC, PEI LX, WANG LF. Highly Efficient Biomimetic Oxidation of Sulfide to Sulfone by Hydrogen Peroxide in the Presence of Manganesemeso-Tetraphenylporphyrin. CHINESE J CHEM 2008. [DOI: 10.1002/cjoc.200890198] [Citation(s) in RCA: 10] [Impact Index Per Article: 0.6] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/06/2022]
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Cainelli G, Angeloni C, Cervellati R, Galletti P, Giacomini D, Hrelia S, Sinisi R. New Polyphenolicβ-Lactams with Antioxidant Activity. Chem Biodivers 2008; 5:811-29. [DOI: 10.1002/cbdv.200890077] [Citation(s) in RCA: 18] [Impact Index Per Article: 1.1] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/12/2022]
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Zhou XT, Ji HB, Cheng Z, Xu JC, Pei LX, Wang LF. Selective oxidation of sulfides to sulfoxides catalyzed by ruthenium (III) meso-tetraphenylporphyrin chloride in the presence of molecular oxygen. Bioorg Med Chem Lett 2007; 17:4650-3. [PMID: 17560784 DOI: 10.1016/j.bmcl.2007.05.073] [Citation(s) in RCA: 63] [Impact Index Per Article: 3.7] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/03/2007] [Revised: 04/18/2007] [Accepted: 05/23/2007] [Indexed: 11/23/2022]
Abstract
Highly efficient selective oxidation of sulfides to sulfoxides by molecular oxygen catalyzed by ruthenium (III) meso-tetraphenylporphyrin chloride (Ru(TPP)Cl) with isobutyraldehyde as oxygen acceptor has been reported. In large-scale experiment of thioanisole oxidation, the isolated yield of sulfoxide of 92% was obtained and the turnover number reached up to 92,000.
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Affiliation(s)
- Xian-Tai Zhou
- School of Chemical and Energy Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
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Bonesi SM, Manet I, Freccero M, Fagnoni M, Albini A. Photosensitized oxidation of sulfides: discriminating between the singlet-oxygen mechanism and electron transfer involving superoxide anion or molecular oxygen. Chemistry 2007; 12:4844-57. [PMID: 16598801 DOI: 10.1002/chem.200501144] [Citation(s) in RCA: 104] [Impact Index Per Article: 6.1] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/08/2022]
Abstract
The oxidation of diethyl and diphenyl sulfide photosensitized by dicyanoanthracene (DCA), N-methylquinolinium tetrafluoroborate (NMQ(+)), and triphenylpyrylium tetrafluoroborate (TPP(+)) has been explored by steady-state and laser flash photolysis studies in acetonitrile, methanol, and 1,2-dichloroethane. In the Et(2)S/DCA system sulfide-enhanced intersystem crossing leads to generation of (1)O(2), which eventually gives the sulfoxide via a persulfoxide; this mechanism plays no role with Ph(2)S, though enhanced formation of (3)DCA has been demonstrated. In all other cases an electron-transfer (ET) mechanism is involved. Electron-transfer sulfoxidation occurs with efficiency essentially independent of the sulfide structure, is subject to quenching by benzoquinone, and does not lead to Ph(2)SO cooxidation. Formation of the radical cations R(2)S(*+) has been assessed by flash photolysis (medium-dependent yield, dichloroethane>>CH(3)CN>CH(3)OH) and confirmed by quenching with 1,4-dimethoxybenzene. Electron-transfer oxidations occur both when the superoxide anion is generated by the reduced sensitizer (DCA(*-), NMQ(*)) and when this is not the case (TPP(*)). Although it is possible that different mechanisms operate with different ET sensitizers, a plausible unitary mechanism can be proposed. This considers that reaction between R(2)S(*+) and O(2)(*-) mainly involves back electron transfer, whereas sulfoxidation results primarily from the reaction of the sulfide radical cation with molecular oxygen. Calculations indeed show that the initially formed fleeting complex RS(2)(+)...O-O(*) adds to a sulfide molecule and gives strongly stabilized R(2)S-O(*)-(+)O-SR(2) via an accessible transition state. This intermediate gives the sulfoxide, probably via a radical cation chain path. This mechanism explains the larger scope of ET sulfoxidation with respect to the singlet-oxygen process.
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Affiliation(s)
- Sergio M Bonesi
- CHIDECAR-CONICET, Dep. Quim. Org., Fac. Cien. Ex. Nat. Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universidaria, 1428 Buenos Aires, Argentina
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Hofrichter M, Ullrich R. Heme-thiolate haloperoxidases: versatile biocatalysts with biotechnological and environmental significance. Appl Microbiol Biotechnol 2006; 71:276-88. [PMID: 16628447 DOI: 10.1007/s00253-006-0417-3] [Citation(s) in RCA: 146] [Impact Index Per Article: 8.1] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/21/2005] [Revised: 03/06/2006] [Accepted: 03/06/2006] [Indexed: 11/24/2022]
Abstract
Heme-thiolate haloperoxidases are undoubtedly the most versatile biocatalysts of the hemeprotein family and share catalytic properties with at least three further classes of heme-containing oxidoreductases, namely, classic plant and fungal peroxidases, cytochrome P450 monooxygenases, and catalases. For a long time, only one enzyme of this type--the chloroperoxidase (CPO) of the ascomycete Caldariomyces fumago--has been known. The enzyme is commercially available as a fine chemical and catalyzes the unspecific chlorination, bromination, and iodation (but no fluorination) of a variety of electrophilic organic substrates via hypohalous acid as actual halogenating agent. In the absence of halide, CPO resembles cytochrome P450s and epoxidizes and hydroxylates activated substrates such as organic sulfides and olefins; aromatic rings, however, are not susceptible to CPO-catalyzed oxygen-transfer. Recently, a second fungal haloperoxidase of the heme-thiolate type has been discovered in the agaric mushroom Agrocybe aegerita. The UV-Vis adsorption spectrum of the isolated enzyme shows little similarity to that of CPO but is almost identical to a resting-state P450. The Agrocybe aegerita peroxidase (AaP) has strong brominating as well as weak chlorinating and iodating activities, and catalyzes both benzylic and aromatic hydroxylations (e.g., of toluene and naphthalene). AaP and related fungal peroxidases could become promising biocatalysts in biotechnological applications because they seemingly fill the gap between CPO and P450 enzymes and act as "self-sufficient" peroxygenases. From the environmental point of view, the existence of a halogenating mushroom enzyme is interesting because it could be linked to the multitude of halogenated compounds known from these organisms.
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Affiliation(s)
- Martin Hofrichter
- Unit of Environmental Biotechnology, International Graduate School of Zittau, Germany.
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Goyal RN, Sondhi SM, Lahoti AM. Electrochemical Investigations of Biologically Active 1-(3-Hydroxy-2-pyridyl)-4,4,6-trimethyl-3,4-dihydropyrimidine-2[1H]-thione at Pyrolytic Graphite Electrode. BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 2006. [DOI: 10.1246/bcsj.79.569] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.1] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/13/2022]
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Baciocchi E, Del Giacco T, Gerini MF, Lanzalunga O. Rates of C−S Bond Cleavage in tert-Alkyl Phenyl Sulfide Radical Cations. Org Lett 2006; 8:641-4. [PMID: 16468731 DOI: 10.1021/ol052834y] [Citation(s) in RCA: 30] [Impact Index Per Article: 1.7] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/29/2022]
Abstract
[reaction: see text] Radical cations of tert-alkyl phenyl sulfides 1-4 have been generated photochemically in MeCN in the presence of the N-methoxyphenanthridinium cation (MeOP(+)), and the rates of C-S bond cleavage have been determined by laser flash photolysis.
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Affiliation(s)
- Enrico Baciocchi
- Dipartimento di Chimica, Università La Sapienza and IMC-CNR, Sezione Meccanismi di Reazione, P.le A. Moro, 5 I-00185 Rome, Italy.
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Baciocchi E, Bietti M, Lanzalunga O. Fragmentation reactions of radical cations. J PHYS ORG CHEM 2006. [DOI: 10.1002/poc.1096] [Citation(s) in RCA: 36] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/10/2022]
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Baciocchi E, Del Giacco T, Elisei F, Lapi A. Sulfur Radical Cations. Kinetic and Product Study of the Photoinduced Fragmentation Reactions of (Phenylsulfanylalkyl)trimethylsilanes and Phenylsulfanylacetic Acid Radical Cations. J Org Chem 2005; 71:853-60. [PMID: 16438494 DOI: 10.1021/jo051145x] [Citation(s) in RCA: 24] [Impact Index Per Article: 1.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/30/2022]
Abstract
Laser and steady-state photolysis, sensitized by NMQ+, of PhSCH(R)X 1-4 (R = H, Ph; X =SiMe3, CO2H) was carried out in CH3CN. The formation of 1+*-4+* was clearly shown. All radical cations undergo a fast first-order fragmentation reaction involving C-Si bond cleavage with 1+* and 2+* and C-C bond cleavage with 3+* and 4+*. The desilylation reaction of 1+* and 2+* was nucleophilically assisted, and the decarboxylation rates of 3+* and 4+* increased in the presence of H2O. A deuterium kinetic isotope effect of 2.0 was observed when H2O was replaced by D2O. Pyridines too were found to accelerate the decarboxylation rate of 3+* and 4+*. The rate increase, however, was not a linear function of the base concentration, but a plateau was reached. A fast and reversible formation of a H-bonded complex between the radical cation and the base is suggested, which undergoes C-C bond cleavage. It is probable that the H-bond complex undergoes first a rate determining proton-coupled electron transfer forming a carboxyl radical that then loses CO2. The steady-state photolysis study showed that PhSCH3 was the exclusive product formed from 1 and 3 whereas [PhS(Ph)CH-]2 was the only product with 3 and 4.
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Affiliation(s)
- Enrico Baciocchi
- Dipartimento di Chimica, Università La Sapienza, Piazzale A. Moro 5, 00185 Rome, Italy.
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