We have prepared three new dinuclear ruthenium complexes having the formulas [Ru2II(bpp)(trpy)2(μ-L)]2+ (L = Cl, 1; L = AcO, 2) and [Ru2II(bpp)(trpy)2(H2O)2]3+ (3). The three complexes have been characterized through the usual spectroscopic and electrochemical techniques and, in the cases of 1 and 2, the X-ray crystal structures have been solved. In aqueous acidic solution, the acetato bridge of 2 is replaced by aqua ligands, generating the bis(aqua) complex 3 which, upon oxidation to its RuIVRuIV state, has been shown to catalytically oxidize water to molecular oxygen. The measured pseudo-first-order rate constant for the O2-evolving process is 1.4 × 10-2 s-1, more than 3 times larger than the higher one previously reported for Ru−O−Ru type catalysts. This new water-splitting catalyst also has improved stability with regard to any previously described, achieving a total of 18.6 metal cycles.

We have found the first reaction of direct cupration of fluoroform, the most attractive CF(3) source for the introduction of the trifluoromethyl group into organic molecules. Treatment of CuX (X = Cl, Br, I) with 2 equiv of MOR (M = K, Na) in DMF or NMP produces novel alkoxycuprates that readily react with CF(3)H at room temperature and atmospheric pressure to give CuCF(3) derivatives. The CuCl and t-BuOK (1:2) combination provides best results, furnishing the CuCF(3) product within seconds in nearly quantitative yield. As demonstrated, neither CF(3)(-) nor CF(2) mediate the Cu-CF(3) bond formation, which accounts for its remarkably high selectivity. The fluoroform-derived CuCF(3) solutions can be efficiently stabilized with TREAT HF to produce CuCF(3) reagents that readily trifluoromethylate organic and inorganic electrophiles in the absence of additional ligands such as phenanthroline. A series of novel Cu(I) complexes have been structurally characterized, including K(DMF)[Cu(OBu-t)(2)] (1), Na(DMF)(2)[Cu(OBu-t)(2)] (2), [K(8)Cu(6)(OBu-t)(12)(DMF)(8)(I)](+) I(-) (3), and [Cu(4)(CF(3))(2)(C(OBu-t)(2))(2)(μ(3)-OBu-t)(2)] (7).

A new family of tetra-anionic tetradentate amidate ligands, N1,N1'-(1,2-phenylene)bis(N2-methyloxalamide) (H4L1), and its derivatives containing electron-donating groups at the aromatic ring have been prepared and characterized, together with their corresponding anionic Cu(II) complexes, [(LY)Cu](2-). At pH 11.5, the latter undergoes a reversible metal-based III/II oxidation process at 0.56 V and a ligand-based pH-dependent electron-transfer process at 1.25 V, associated with a large electrocatalytic water oxidation wave (overpotential of 700 mV). Foot-of-the-wave analysis gives a catalytic rate constant of 3.6 s(-1) at pH 11.5 and 12 s(-1) at pH 12.5. As the electron-donating capacity at the aromatic ring increases, the overpotential is drastically reduced down to a record low of 170 mV. In addition, DFT calculations allow us to propose a complete catalytic cycle that uncovers an unprecedented pathway in which crucial O-O bond formation occurs in a two-step, one-electron process where the peroxo intermediate generated has no formal M-O bond but is strongly hydrogen bonded to the auxiliary ligand.

Zn(salphen) complexes are reported as effective, cheap, robust and relatively green catalysts for the cycloaddition of carbon dioxide to terminal epoxides to afford cyclic carbonates in good yields.

We introduce a new family of complexes with the general formula [Ru(n)(tda)(py)2](m+) (n = 2, m = 0, 1; n = 3, m = 1, 2(+); n = 4, m = 2, 3(2+)), with tda(2-) being [2,2':6',2″-terpyridine]-6,6″-dicarboxylate, including complex [Ru(IV)(OH)(tda-κ-N(3)O)(py)2](+), 4H(+), which we find to be an impressive water oxidation catalyst, formed by hydroxo coordination to 3(2+) under basic conditions. The complexes are synthesized, isolated, and thoroughly characterized by analytical, spectroscopic (UV-vis, nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance), computational, and electrochemical techniques (cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry, coulometry), including solid-state monocrystal X-ray diffraction analysis. In oxidation state IV, the Ru center is seven-coordinated and diamagnetic, whereas in oxidation state II, the complex has an unbonded dangling carboxylate and is six-coordinated while still diamagnetic. With oxidation state III, the coordination number is halfway between the coordination of oxidation states II and IV. Species generated in situ have also been characterized by spectroscopic, computational, and electrochemical techniques, together with the related species derived from a different degree of protonation and oxidation states. 4H(+) can be generated potentiometrically, or voltammetrically, from 3(2+), and both coexist in solution. While complex 3(2+) is not catalytically active, the catalytic performance of complex 4H(+) is characterized by the foot of the wave analysis, giving an impressive turnover frequency record of 8000 s(-1) at pH 7.0 and 50 000 s(-1) at pH 10.0. Density functional theory calculations provide a complete description of the water oxidation catalytic cycle of 4H(+), manifesting the key functional role of the dangling carboxylate in lowering the activation free energies that lead to O-O bond formation.

Abstract An iron(III) amine triphenolate complex, [FeTPhOA] 2 , able to efficiently catalyze the cycloaddition of carbon dioxide to a range of terminal epoxides under mild conditions, is described. In addition, it has also been found that the complex is able to catalyze the conversion with more sterically congested oxiranes and oxetanes which are generally considered challenging substrates to activate. Variation of the co‐catalyst, required for ring‐opening of the substrates, has also been examined. The results show that terminal epoxide substrates are converted more efficiently with an iodide co‐catalyst, whereas more bulky oxirane substrates give better product yields in the presence of a bromide co‐catalyst. The combined results demonstrate the broad applicability of these iron(III) complexes in this type of carbon dioxide fixation chemistry.

Check for cavities: An exceptionally active nonheme iron catalyst employs H2O2 as an oxidant for the stereospecific hydroxylation of alkanes (see scheme). The iron site is located in a chemically robust cavity made up by the ligands.

We here report a catalytic strategy to enable the decarboxylative allylic amination of vinyl cyclic carbonates using various aliphatic and nucleophilic amines. The use of a protic medium and chelating diphosphine ligands is a main driver towards chemo‐selective allylic amine formation, thereby minimizing undesired ligand‐driven complex speciation and aminolysis of the involved substrate. This improved approach amplifies the repertoire of allylic amine synthons that can be prepared from a variety of substrate combinations.