Optimization of Synthetically Versatile Pyridylidene Amide Ligands for Efficient Iridium‐Catalyzed Water Oxidation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The synthetic versatility of pyridylidene amide (PYA) ligands has been exploited to prepare and evaluate a diverging series of iridium complexes containing C,N‐bidentate chelating aryl‐PYA ligands for water oxidation catalysis. The phenyl‐PYA lead structure 1 was modified (i) electronically through introduction of one, two, or three electron‐donating methoxy substituents on the aryl ring, (ii) by incorporating long aliphatic chains to the pyridyl fragment of the PYA unit, and (iii) by altering the PYA positions from para‐PYA to its ortho‐ and meta‐isomers. Electrochemistry indicated no substantial electronic effect of the aliphatic chains, and only minor changes of the electron density at iridium when modifying the aryl ligand site, yet substantial alteration if the PYA ligand is the ortho‐ (E1/2=+0.72 V), para‐ (E1/2=+0.64 V), or meta‐isomer (E1/2=+0.56 V vs. saturated calomel electrode; SCE). In water oxidation catalysis, the long alkyl chains did not induce any rate enhancement compared with the phenyl‐PYA lead compound, whereas MeO groups incorporated in the aryl group enhanced the catalytic activity from a turnover frequency (TOFmax)=1600 h−1 in the original Ph‐PYA system gradually as more MeO groups were introduced up to a TOFmax=3300 h−1 for a tris(MeO)‐substituted aryl‐PYA system. The variation of the PYA substitution had only a minor impact on catalytic activity and revealed only a weak trend in the sequence ortho>meta>para. The high activity of the tris(MeO) system and the ortho‐PYA isomer were attributed to efficient hydrogen bonding, which assists O−H bond activation and proton transfer. Remarkably, merging of the two optimized motifs, that is, an aryl unit with three MeO substituents and the PYA as the ortho isomer, into a single new aryl‐PYA ligand system failed to improve the catalytic activity. Computational analysis suggests too much congestion at the active site, which hinders catalytic turnover. These results illustrate the complexity of ligand design and the subtle effects at play in water oxidation catalysis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».