Ion pairing and electron transfer

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 102, Issue 49, 1998, Pages 10071-10077

  Marcus, R A ^a  

^a CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0001060079     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9834457     Document Type: Article

References (77)

1. Katusin-Razem, B.; Wong, M.; Thomas, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 1679.
2. Brown, G. M.; Sutin, N. J. Am. Chem. Soc. 1979,101, 883.
3. Yang, E. S.; Chan, M.-S.; Wahl, A. C. J. Phys. Chem. 1980, 84, 3094. Bruhn, H.; Nigam, S.; Holzworth, J. F. Faraday Discuss. Chem. Soc. 1982, 74, 129.
4. Yang, E. S.; Chan, M.-S.; Wahl, A. C. J. Phys. Chem. 1980, 84, 3094. Bruhn, H.; Nigam, S.; Holzworth, J. F. Faraday Discuss. Chem. Soc. 1982, 74, 129.
5. Tazuke, S.; Kawasaki, Y.; Kitamura, N.; Inoue, T. Chem. Lett. 1980, 251. Kawanishi, Y.; Kitamura, N.; Tazuke, S. J. Phys. Chem. 1986, 90, 2469.
6. Tazuke, S.; Kawasaki, Y.; Kitamura, N.; Inoue, T. Chem. Lett. 1980, 251. Kawanishi, Y.; Kitamura, N.; Tazuke, S. J. Phys. Chem. 1986, 90, 2469.
7. Turro, N. J.; Grätzel, M.; Braun, A. M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1980, 19, 675.
8. Slama-Schwork, A.; Feitelson, Y.; Rabani, J. J. Phys. Chem. 1981, 85, 2222.
9. +.
10. +.
11. Richoux, M. C.; Harriman A. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1 1982, 78, 1873. Borchardt, D.; Wherland, S. Inorg. Chem. 1984, 23, 2537.
12. Richoux, M. C.; Harriman A. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1 1982, 78, 1873. Borchardt, D.; Wherland, S. Inorg. Chem. 1984, 23, 2537.
13. Scandola, M. A. R.; Scandola, F.: Indelli, A. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1985, 81, 2967. Chiorboli, C.; Indelli, M. T.; Scandola, M. A. R.; Scandola, F. J. Phys. Chem. 1988, 92, 156.
14. Scandola, M. A. R.; Scandola, F.: Indelli, A. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1985, 81, 2967. Chiorboli, C.; Indelli, M. T.; Scandola, M. A. R.; Scandola, F. J. Phys. Chem. 1988, 92, 156.
15. Lewis, N. A.; Yaw, O. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 2307. Lewis, N. A.; Yaw, O. S.; Purcell, W. L. Inorg. Chem. 1989, 28, 3796.
16. Lewis, N. A.; Yaw, O. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 2307. Lewis, N. A.; Yaw, O. S.; Purcell, W. L. Inorg. Chem. 1989, 28, 3796.
17. Huppert, D.; Ittah, V.; Kosower, E. M.; Chem. Phys. Lett. 1989, 159, 267. Ittah, V.; Huppert, D. Chem. Phys. Lett. 1990, 173, 496. Pines, E.; Huppert, D.; Agmon, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 666. Thompson, P. A.; Simon, J. D. J. Chem. Phys. 1992, 97, 4792.
18. Huppert, D.; Ittah, V.; Kosower, E. M.; Chem. Phys. Lett. 1989, 159, 267. Ittah, V.; Huppert, D. Chem. Phys. Lett. 1990, 173, 496. Pines, E.; Huppert, D.; Agmon, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 666. Thompson, P. A.; Simon, J. D. J. Chem. Phys. 1992, 97, 4792.
19. Huppert, D.; Ittah, V.; Kosower, E. M.; Chem. Phys. Lett. 1989, 159, 267. Ittah, V.; Huppert, D. Chem. Phys. Lett. 1990, 173, 496. Pines, E.; Huppert, D.; Agmon, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 666. Thompson, P. A.; Simon, J. D. J. Chem. Phys. 1992, 97, 4792.
20. Huppert, D.; Ittah, V.; Kosower, E. M.; Chem. Phys. Lett. 1989, 159, 267. Ittah, V.; Huppert, D. Chem. Phys. Lett. 1990, 173, 496. Pines, E.; Huppert, D.; Agmon, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 666. Thompson, P. A.; Simon, J. D. J. Chem. Phys. 1992, 97, 4792.
21. Furderer, P.; Gerson, F.; Heinzer, J.; Mazur, S.; Ohya-Nishiguchi, H.; Schroeder, A. H. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 2275. Szwarc, M.; Jagur-Grodinski. In Ions and Ion-pairs in Organic Reactions; Szwarc, M. , Ed.; Wiley: New York, 1974; Vol. 2.
22. Furderer, P.; Gerson, F.; Heinzer, J.; Mazur, S.; Ohya-Nishiguchi, H.; Schroeder, A. H. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 2275. Szwarc, M.; Jagur-Grodinski. In Ions and Ion-pairs in Organic Reactions; Szwarc, M. , Ed.; Wiley: New York, 1974; Vol. 2.
23. Hammack, W. S.; Drickamer, H. G.; Lowery, M. D.; Hendrickson, D. N. Chem. Phys. Lett. 1986, 132, 231. Lowery, M. D.; Hammack, W. S.; Drickamer, H. G.; Hendrickson, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 8019.
24. Hammack, W. S.; Drickamer, H. G.; Lowery, M. D.; Hendrickson, D. N. Chem. Phys. Lett. 1986, 132, 231. Lowery, M. D.; Hammack, W. S.; Drickamer, H. G.; Hendrickson, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 8019.
25. Warner, L. W.; Hoq, M. F.; Myser, T. K.; Henderson, W. W.; Shepherd, R. E. Inorg. Chem. 1986, 25, 1911.
26. (a) Blackbourn, R. L.; Hupp, J. T. Chem . Phys. Lett. 1988, 150, 399. Blackbourn, R. L.; Hupp, J. T. J. Phys. Chem. 1990, 94, 1788.
27. (a) Blackbourn, R. L.; Hupp, J. T. Chem . Phys. Lett. 1988, 150, 399. Blackbourn, R. L.; Hupp, J. T. J. Phys. Chem. 1990, 94, 1788.
28. (b) Blackbourn, R. L.; Dong, Y.; Lyon, A.; Hupp, J. T. Inorg. Chem. 1994, 33, 4446.
29. Kuznetsov, A. M.; Phelps, D. K.; Weaver, M. J. Int. J. Chem. Kinet. 1990, 22, 815. Nielson, R. M.; McManis, G. E.; Safford, L. K.; Weaver, M. J. J. Phys. Chem. 1989, 93, 2152.
30. Kuznetsov, A. M.; Phelps, D. K.; Weaver, M. J. Int. J. Chem. Kinet. 1990, 22, 815. Nielson, R. M.; McManis, G. E.; Safford, L. K.; Weaver, M. J. J. Phys. Chem. 1989, 93, 2152.
31. Chapman, C. F.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. 1991, 95, 9095.
32. Loupy, A.; Tchoubar, B.; Astruc, D. Chem. Rev. 1992, 92, 1141.
33. Piotrowiak, P.; Miller, J. R. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13052.
34. (a) Piotrowiak, P.; Kobetic, R.; Schatz, T.; Stratti, G. J. Phys. Chem. 1995, 99, 2250.
35. (b) Piotrowiak, P. Adv. Chem. Ser. 1998, 254, 219. Piotrowiak, P. Inorg. Chim. Acta 1994, 225, 269.
36. (b) Piotrowiak, P. Adv. Chem. Ser. 1998, 254, 219. Piotrowiak, P. Inorg. Chim. Acta 1994, 225, 269.
37. Gould, I. R.; Young, R. H.; Moody, R. E.; Fand, S. J. Phys. Chem. 1991, 95, 2068. Arnold, B. R.; Noukakis, D.; Farid, S. ; Goodman, J. L.; Gould, I. R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4399, and references cited therein. Arnold, B. R.; Atherton, S. J.; Farid, S. J.; Goodman, J. L.; Gould, I. R. Photochem. Phobial. 1997, 65, 15.
38. Gould, I. R.; Young, R. H.; Moody, R. E.; Fand, S. J. Phys. Chem. 1991, 95, 2068. Arnold, B. R.; Noukakis, D.; Farid, S. ; Goodman, J. L.; Gould, I. R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4399, and references cited therein. Arnold, B. R.; Atherton, S. J.; Farid, S. J.; Goodman, J. L.; Gould, I. R. Photochem. Phobial. 1997, 65, 15.
39. Gould, I. R.; Young, R. H.; Moody, R. E.; Fand, S. J. Phys. Chem. 1991, 95, 2068. Arnold, B. R.; Noukakis, D.; Farid, S. ; Goodman, J. L.; Gould, I. R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4399, and references cited therein. Arnold, B. R.; Atherton, S. J.; Farid, S. J.; Goodman, J. L.; Gould, I. R. Photochem. Phobial. 1997, 65, 15.
40. Asahi, T.; Ohkochi, M.; Mataga, N. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13132.
41. Khoshtariya, D. E.; Kjaer, A. M.; Marsagishuili, T. A.; Ulstrup, J. J. Phys. Chem. 1992, 96, 4154.
42. Baumgarten, M.; Müller, K. Top. Curr. Chem. 1994,169, 1. Müller, U.; Baumgarten, M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5840. Stevenson, C. D.; Wagner, E. P. Reiter, R. C. Inorg. Chem. 1993, 32, 2480.
43. Baumgarten, M.; Müller, K. Top. Curr. Chem. 1994,169, 1. Müller, U.; Baumgarten, M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5840. Stevenson, C. D.; Wagner, E. P. Reiter, R. C. Inorg. Chem. 1993, 32, 2480.
44. Baumgarten, M.; Müller, K. Top. Curr. Chem. 1994,169, 1. Müller, U.; Baumgarten, M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5840. Stevenson, C. D.; Wagner, E. P. Reiter, R. C. Inorg. Chem. 1993, 32, 2480.
45. Weller, A. Z. Phys. Chem. (Munich) 1982, 130, 129, 1982, 130, 93.
46. Weller, A. Z. Phys. Chem. (Munich) 1982, 130, 129, 1982, 130, 93.
47. Szwarc, M. Ions and Ion Pairs in Organic Reactions; Wiley-Interscience: New York, 1972 (Vol. 1), 1974 (Vol. 2).
48. Szwarc, M. Ions and Ion Pairs in Organic Reactions; Wiley-Interscience: New York, 1972 (Vol. 1), 1974 (Vol. 2).
49. Roberts, R. C.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1962, 87, 5542. Carvajal, C.; Tölle, K. J.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 5548. Shimomura, T.; Tölle, K. J.; Smid. J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 796. Nicholls, D.; Sutphen, C.; Szwarc, M. J. Phys. Chem. 1968, 72, 1021. Shimomura, T.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 5743. Karaswa, Y.; Levin, G.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 4614.
50. Roberts, R. C.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1962, 87, 5542. Carvajal, C.; Tölle, K. J.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 5548. Shimomura, T.; Tölle, K. J.; Smid. J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 796. Nicholls, D.; Sutphen, C.; Szwarc, M. J. Phys. Chem. 1968, 72, 1021. Shimomura, T.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 5743. Karaswa, Y.; Levin, G.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 4614.
51. Roberts, R. C.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1962, 87, 5542. Carvajal, C.; Tölle, K. J.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 5548. Shimomura, T.; Tölle, K. J.; Smid. J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 796. Nicholls, D.; Sutphen, C.; Szwarc, M. J. Phys. Chem. 1968, 72, 1021. Shimomura, T.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 5743. Karaswa, Y.; Levin, G.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 4614.
52. Roberts, R. C.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1962, 87, 5542. Carvajal, C.; Tölle, K. J.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 5548. Shimomura, T.; Tölle, K. J.; Smid. J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 796. Nicholls, D.; Sutphen, C.; Szwarc, M. J. Phys. Chem. 1968, 72, 1021. Shimomura, T.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 5743. Karaswa, Y.; Levin, G.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 4614.
53. Roberts, R. C.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1962, 87, 5542. Carvajal, C.; Tölle, K. J.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 5548. Shimomura, T.; Tölle, K. J.; Smid. J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 796. Nicholls, D.; Sutphen, C.; Szwarc, M. J. Phys. Chem. 1968, 72, 1021. Shimomura, T.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 5743. Karaswa, Y.; Levin, G.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 4614.
54. Roberts, R. C.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1962, 87, 5542. Carvajal, C.; Tölle, K. J.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 5548. Shimomura, T.; Tölle, K. J.; Smid. J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 796. Nicholls, D.; Sutphen, C.; Szwarc, M. J. Phys. Chem. 1968, 72, 1021. Shimomura, T.; Smid, J.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 5743. Karaswa, Y.; Levin, G.; Szwarc, M. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 4614.
55. Sahai, R.; Singh, V. Indian J. Chem. 1980, 19A, 1003.
56. Winstein, S.; Clippinger, E.; Fainberg, A. H.; Heck, R.; Robinson, G. C. J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 2597.
57. Sadek, H.; Fuoss, R. M. J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 5897, 5905.
58. (a) For original references see reviews in refs 18, 26, and in: Kay, R. L.; Evans, D. F.; Matesich, M . A. In Solute-Solvent Interactions; Coetzee, J. F., Ritchie, C. D., Eds.; Dekker: New York, 1976, Vol. 2.
59. (b) Popov, A. I., same volume. Pioneering work on ion pairs and conductance was given by: Fuoss, R. M.; Kraus, C. A. J. Am. Chem. Soc. 1933, 55. 1019, 2387.
60. Reichardt, C. Solvent and Solvent Effects in Organic Chemistry, 2nd ed.; VCH: New York, 1988.
61. Diebler, H.; Eigen, M. J. Phys. Chem. (Frankfurt) 1959, 20, 299. Eigen, M.; Tamm, K. Z. Elektrochem. 1962, 66, 107. Darbari, J. S.; Petrucci, S. J. Phys. Chem. 1970, 74, 268. Noveske, J.; Struehr, J.; Evans, D. F. J. Phys. Chem. 1973, 77, 912.
62. Diebler, H.; Eigen, M. J. Phys. Chem. (Frankfurt) 1959, 20, 299. Eigen, M.; Tamm, K. Z. Elektrochem. 1962, 66, 107. Darbari, J. S.; Petrucci, S. J. Phys. Chem. 1970, 74, 268. Noveske, J.; Struehr, J.; Evans, D. F. J. Phys. Chem. 1973, 77, 912.
63. Diebler, H.; Eigen, M. J. Phys. Chem. (Frankfurt) 1959, 20, 299. Eigen, M.; Tamm, K. Z. Elektrochem. 1962, 66, 107. Darbari, J. S.; Petrucci, S. J. Phys. Chem. 1970, 74, 268. Noveske, J.; Struehr, J.; Evans, D. F. J. Phys. Chem. 1973, 77, 912.
64. Diebler, H.; Eigen, M. J. Phys. Chem. (Frankfurt) 1959, 20, 299. Eigen, M.; Tamm, K. Z. Elektrochem. 1962, 66, 107. Darbari, J. S.; Petrucci, S. J. Phys. Chem. 1970, 74, 268. Noveske, J.; Struehr, J.; Evans, D. F. J. Phys. Chem. 1973, 77, 912.
65. Piotrowiak, P., private communication. Cf also ref. 20.
66. E. g., Marcus, R. A.; Sutin, N. Biophys. Biochim. Acta 1985, 811, 265.
67. Closs, G. L.; Caltaterra, L. T.; Green, N. J.; Penfield, K. W.; Miller, J. R. J. Phys. Chem. 1986, 90, 3673.
68. Jortner, J. J. Chem. Phys. 1976, 64, 4860.
69. v is large (the two vibrational potential energy curves are then widely separated) or when hv is small (the amplitude and nuclear tunneling ability are smaller when hv is smaller. )
70. Miller, J. R.; Paulson, B. P.; Bal. R.; Closs, G. L. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6923.
71. Cf ref 19, the references to the data being given in: Janz, G. J., Tomkins, R. P. T., Eds.; Nonaqueous Electrolytes Handbook; Academic Press: New York, 1972; Vol. 1.
72. Johnson, M. D.; Miller, J. R.; Green, N. S.; Closs, G. L. J. Phys. Chem. 1989, 93, 1173.
73. E.g.: Marcus, R. A.; Siddarth, P. In Photoprocesses in Transition Metal Complexes, Biosystems and Other Molecules: Experiment and Theory; Kochanski, E., Ed.; NATO ASI Ser. C; 1992; Kluwer Academic Publishers: The Netherlands, Vol. 376, p 49, Appendix A.
74. E.g., summary in: Marcus, R. A. Adv. Chem. Phys. 1995, 101, 391.
75. E.g.: Risken, H. The Fokker-Planck Equation, Springer: New York, 1984.
76. Kramers, H. Physica 1940, 7, 284.
77. E.g., for a different but related problem: Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1996, 105, 5446, and references cited therein.