The mass-selected infrared photodissociation (IRPD) spectroscopy was utilized to investigate the interactions of cationic cobalt with carbon dioxide molecules. Quantum chemical calculations were performed on the [Co(CO2)n]+ clusters to identify the structures of the low-lying isomers and to assign the observed spectral features. All the [Co(CO2)n]+ (n=2−6) clusters studied here show resonances near the CO2 asymmetric stretch of free CO2 molecule. Experimental and calculated results indicate that the CO2 molecules are weakly bound to the Co+ cations in an end-on configuration via a charge-quadrupole electrostatic interaction. The present IRPD spectra of [Co(CO2)n]+ clusters have been compared to those of Ar-tagged species ([Co(CO2)n]+-Ar), which would provide insights into the tagging effect of rare gas on the weakly-bounded clusters.

[1]
D. H.
Gibson
,
Chem. Rev.
96
,
2063
(
1996
).
[2]
T.
Sakakura
,
J. C.
Choi
, and
H.
Yasuda
,
Chem. Rev.
107
,
2365
(
2007
).
[3]
W.
Taifan
,
J. F.
Boily
, and
J.
Baltrusaitis
,
Surf. Sci. Rep.
71
,
595
(
2016
).
[4]
M.
North
,
R.
Pasquale
, and
C.
Young
,
Green Chem.
12
,
1514
(
2010
).
[5]
X. B.
Lu
and
D. J.
Darensbourg
,
Chem. Soc. Rev.
41
,
1462
(
2012
).
[6]
A. W.
Castleman
and
R. G.
Keesee
,
Acc. Chem. Res.
19
,
413
(
1986
).
[7]
Z.
Luo
,
A. W.
Castleman
 Jr.
, and
S. N.
Khanna
,
Chem. Rev.
116
,
14456
(
2016
).
[8]
D. K.
Bohme
and
H.
Schwarz
,
Angew. Chem. Int. Ed.
44
,
2336
(
2005
).
[9]
C. J.
Weinheimer
and
J. M.
Lisy
,
J. Chem. Phys.
105
,
2938
(
1996
).
[10]
C. J.
Weinheimer
and
J. M.
Lisy
,
J. Phys. Chem.
100
,
15305
(
1996
).
[11]
J. M.
Lisy
,
Int. Rev. Phys. Chem.
16
,
267
(
1997
).
[12]
J.
Mascetti
,
F.
Galan
, and
I.
Papai
,
Coord. Chem. Rev.
190
,
557
(
1999
).
[13]
N. R.
Walker
,
R. S.
Walters
, and
M. A.
Duncan
,
New J. Chem.
29
,
1495
(
2005
).
[14]
J. M.
Weber
,
Int. Rev. Phys. Chem.
33
,
489
(
2014
).
[15]
H.
Schwarz
,
Coord. Chem. Rev.
334
,
112
(
2017
).
[16]
M. F.
Zhou
and
L.
Andrews
,
J. Am. Chem. Soc.
120
,
13230
(
1998
).
[17]
L.
Jiang
and
Q.
Xu
,
J. Phys. Chem. A
111
,
3519
(
2007
).
[18]
M. C.
Thompson
,
J.
Ramsay
, and
J. M.
Weber
,
Angew. Chem. Int. Ed.
55
,
15171
(
2016
).
[19]
B. J.
Knurr
and
J. M.
Weber
,
J. Phys. Chem. A
118
,
10246
(
2014
).
[20]
B. J.
Knurr
and
J. M.
Weber
,
J. Phys. Chem. A
117
,
10764
(
2013
).
[21]
B. J.
Knurr
and
J. M.
Weber
,
J. Am. Chem. Soc.
134
,
18804
(
2012
).
[22]
B. J.
Knurr
and
J. M.
Weber
,
J. Phys. Chem. A
118
,
4056
(
2014
).
[23]
B. J.
Knurr
and
J. M.
Weber
,
J. Phys. Chem. A
118
,
8753
(
2014
).
[24]
G. B. S.
Miller
,
T. K.
Esser
,
H.
Knorke
,
S.
Gewinner
,
W.
Schoellkopf
,
N.
Heine
,
K. R.
Asmis
, and
E.
Uggerud
,
Angew. Chem. Int. Ed.
53
,
14407
(
2014
).
[25]
R. S.
Walters
,
N. R.
Brinkmann
,
H. F.
Schaefer
, and
M. A.
Duncan
,
J. Phys. Chem. A
107
,
7396
(
2003
).
[26]
G.
Gregoire
and
M. A.
Duncan
,
J. Chem. Phys.
117
,
2120
(
2002
).
[27]
G.
Gregoire
,
N. R.
Brinkmann
,
D.
van Heijnsbergen
,
H. F.
Schaefer
, and
M. A.
Duncan
,
J. Phys. Chem. A
107
,
218
(
2003
).
[28]
N. R.
Walker
,
R. S.
Walters
,
G. A.
Grieves
, and
M. A.
Duncan
,
J. Chem. Phys.
121
,
10498
(
2004
).
[29]
J. B.
Jaeger
,
T. D.
Jaeger
,
N. R.
Brinkmann
,
H. F.
Schaefer
, and
M. A.
Duncan
,
Can. J. Chem.
82
,
934
(
2004
).
[30]
N. R.
Walker
,
R. S.
Walters
, and
M. A.
Duncan
,
J. Chem. Phys.
120
,
10037
(
2004
).
[31]
A. M.
Ricks
,
A. D.
Brathwaite
, and
M. A.
Duncan
,
J. Phys. Chem. A
117
,
11490
(
2013
).
[32]
A.
Iskra
,
A. S.
Gentleman
,
A.
Kartouzian
,
M. J.
Kent
,
A. P.
Sharp
, and
S. R.
Mackenzie
,
J. Phys. Chem. A
121
,
133
(
2017
).
[33]
H.
Xie
,
J.
Wang
,
Z.
Qin
,
L.
Shi
,
Z.
Tang
, and
X.
Xing
,
J. Phys. Chem. A
118
,
9380
(
2014
).
[34]
M. J.
Frisch
,
G. W.
Trucks
,
H. B.
Schlegel
,
G. E.
Scuseria
,
M. A.
Robb
,
J. R.
Cheeseman
,
G.
Scalmani
,
V.
Barone
,
B.
Mennucci
,
G. A.
Petersson
,
H.
Nakatsuji
,
M.
Caricato
,
X.
Li
,
H. P.
Hratchian
,
A. F.
Izmaylov
,
J.
Bloino
,
G.
Zheng
,
J. L.
Sonnenberg
,
M.
Hada
,
M.
Ehara
,
K.
Toyota
,
R.
Fukuda
,
J.
Hasegawa
,
M.
Ishida
,
T.
Nakajima
,
Y.
Honda
,
O.
Kitao
,
H.
Nakai
,
T.
Vreven
,
J. J. A.
Montgomery
,
J. E.
Peralta
,
F.
Ogliaro
,
M.
Bearpark
,
J. J.
Heyd
,
E.
Brothers
,
K. N.
Kudin
,
V. N.
Staroverov
,
T.
Keith
,
R.
Kobayashi
,
J.
Normand
,
K.
Raghavachari
,
A.
Rendell
,
J. C.
Burant
,
S. S.
Iyengar
,
J.
Tomasi
,
M.
Cossi
,
N.
Rega
,
J. M.
Millam
,
M.
Klene
,
J. E.
Knox
,
J. B.
Cross
,
V.
Bakken
,
C.
Adamo
,
J.
Jaramillo
,
R.
Gomperts
,
R. E.
Stratmann
,
O.
Yazyev
,
A. J.
Austin
,
R.
Cammi
,
C.
Pomelli
,
J. W.
Ochterski
,
R. L.
Martin
,
K.
Morokuma
,
V. G.
Zakrzewski
,
G. A.
Voth
,
P.
Salvador
,
J. J.
Dannenberg
,
S.
Dapprich
,
A. D.
Daniels
,
O.
Farkas
,
J. B.
Foresman
,
J. V.
Ortiz
,
J.
Cioslowski
, and
D. J.
Fox
, Gaussian 09, Revision D.01,
Wallingford CT
:
Gaussian Inc.
, (
2013
).
[35]
Z.
Zhao
,
X.
Kong
,
D.
Yang
,
Q.
Yuan
,
H.
Xie
,
H.
Fan
,
J.
Zhao
, and
L.
Jiang
,
J. Phys. Chem. A
121
,
3220
(
2017
).
This content is only available via PDF.
You do not currently have access to this content.