Energy-transfer modeling for the rational design of multiporphyrin light-harvesting arrays

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 102, Issue 21, 1998, Pages 4209-4216

  Van Patten, P Gregory ^a   Shreve, Andrew P ^a   Lindsey, Jonathan S ^b   Donohoe, Robert J ^a  

^a LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b NORTH CAROLINA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0003023087     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp972304m     Document Type: Article

References (80)

1. Boxer, S. G. Biochim. Biophys. Acta 1983, 726, 265.
2. Gust, D.; Moore, T. A. Science 1989, 244, 35.
3. Borovkov, V. V.; Evstigneeva, R. P.; Strekova, L. N.; Filippovich, E. I. Russ. Chem. Rev. 1989, 58, 602.
4. Gust, D.; Moore, T. A. Top. Curr. Chem. 1991, 159, 103.
5. Wasielewski, M. R. In Chlorophylls; Scheer, H., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1991; p 269.
6. Wasielewski, M. R. Chem. Rev. 1992, 92, 435.
7. Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 198.
8. Gribkova, S. E.; Evstigneeva, R. P.; Lizgina, V. N. Russ. Chem. Rev. 1993, 62, 963.
9. Kurreck, H.; Huber, M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 849.
10. Osuka, A.; Tanabe, N.; Zhang, R. P.; Maruyama, K. Chem. Lett. 1993, 9, 1505.
11. Vidal-Ferran, A.; Clyde-Watson, Z.; Bampos, N.; Sanders, J. K. M. J. Org. Chem. 1997, 62, 240.
12. Anderson, S.; Anderson, H. L.; Sanders J. K. M. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1995 2255.
13. Fenyo, D.; Chait, B. T.; Johnson, B. T.; Lindsey, J. S. J. Porph. Phthalocy. 1997, 1, 93.
14. Wagner, R. W.; Johnson, T. E.; Lindsey, J. S. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11166.
15. Prathapan, S.; Johnson, T. E.; Lindsey, J. S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 7519.
16. Milgrom, L. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1983, 2535.
17. Wennerstrom, O.; Ericsson, H.; Raston, I.; Svensson, S.; Pimlott, W. Tetrahedron Lett. 1989, 30, 1129.
18. Nagata, T.; Osuka, A.; Maruyama, K. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 3054.
19. Aota, H.; Itai, Y.; Matsumoto, A.; Kamachi, M. Chem. Lett. 1994, 2043.
20. Segawa, H.; Kunimoto, K.; Susumu, K.; Taniguchi, M.; Shimidzu, T. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11193.
21. Ichihara, K.; Naruta, Y. Chem. Lett. 1995, 631.
22. Osuka, A.; Tanabe, N.; Nakajima, S.; Maruyama, K. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1996, 199.
23. Officer, D. L.; Burrell, A. K.; Reid, D. C. W. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1996, 1657.
24. Xu, Z.; Moore, J. S. Acta Polym. 1994, 45, 83.
25. Drain, C. M.; Lehn, J. M. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1994, 2313.
26. Chi, X.; Guerin, A. J.; Haycock, R. A.; Hunter, C. A. Sarson, L. D. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995, 2567.
27. (a) Miyaji, H.; Kobuke, Y.; Kondo, J. Chem. Lett. 1996, 497.
28. (b) Kobuke, Y.; Miyaji, H. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1996, 69, 3563.
29. Tamiaki, H.; Amakawa, M.; Shimono, Y.; Tanikaga, R.; Holzwarth, A. R.; Schaffner, K. Photochem. Photobiol. 1996, 63, 92.
30. Alessio, E.; Macchi, M.; Heath, S.; Marzilli, L. G. Chem. Commun. 1996, 1411.
31. Kariya, N.; Imamura, T.; Sasaki, Y. Inorg. Chem. 1997, 36, 833.
32. Denti, G.; Serroni, S.; Campagna, S.; Juris, A.; Balzani, V. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1993, 234, 79.
33. Bothner-By, A. A.; Dadok, J.; Johnson, T. E.; Lindsey, J. S. J. Phys. Chem. 1996, 100, 17551.
34. Wagner, R. W.; Lindsey, J. S. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9759.
35. Wagner, R. W.; Lindsey, J. S.; Seth, J.; Palaniappan, V.; Bocian, D. F. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3996.
36. Hsiao, J.-S.; Krueger, B. P.; Wagner, R. W.; Johnson, T. E.; Delaney, J. K.; Mauzerall, D. C.; Fleming, G. R.; Bocian, D. F.; Lindsey, J. S.; Donohoe, R. J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11181.
37. Strachan, J. P.; Gentemann, S.; Seth, J.; Kalsbeck, W. A.; Lindsey, J. S.; Holten, D.; Bocian, D. F. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 11191.
38. Li, F.; Gentemann, S.; Kalsbeck, W. A.; Seth, J.; Lindsey, J. S.; Holten, D.; Bocian, D. F. J. Mater. Chem. 1997, 7, 1245.
39. (a) Rodriguez, J.; Kirmaier, C.; Holten, D. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 6500.
40. (b) Gradyushko, A. T.; Tsvirko, M. P. Opt. Spectrosc. 1971, 31, 291.
41. (c) Harriman, A. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1981, 2, 1281.
42. (d) Politis, T. G.; Drickamer, H. G. J. Chem. Phys. 1982, 76, 285.
43. (e) Ohno, O.; Kaizu, Y.; Kobayashi, H. J. Chem. Phys. 1985, 82, 1779.
44. Seth, J.; Palaniappan, V.; Johnson, T. E.; Prathapan, S.; Lindsey, J. S.; Bocian, D. F. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 10578.
45. Seth, J.; Palaniappan, V.; Wagner, R. W.; Johnson, T. E.; Lindsey, J. S.; Bocian, D. F. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11194.
46. 38a Our assumption that the energy transfer is limited to singlet-state dynamic processes indicates that the calculated quantum efficiencies represent a lower bound.
47. Lamola, A. A. In Energy Transfer and Organic Photochemistry, Leermakers, P. A., Weissberger, A., Eds.; Interscience: New York, 1969; p 25.
48. -2 rates would require only minor modifications of the program.
49. Pearlstein, R. M. Photochem. Photobiol. 1982, 35, 835.
50. Owens, T. G.; Webb, S. P.; Mets, L.; Alberte, R. S.; Fleming, G. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 1532.
51. (a) Moore, J. W.; Pearson, R. G. Kinetics and Mechanism, 3rd ed.; John Wiley & Sons: New York, 1981; pp 296-300, and references cited therein.
52. (b) Zwolinski, B. J.; Eyring, H. J. Am. Chem. Soc. 1947, 69, 2702.
53. (c) Matsen, F. A.; Franklin, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 3337.
54. 3.
55. For an explanation of these methods, see: (a) Wilkinson, J. H. In Linear Algebra; Bauer, F. L., Ed.; Springer-Verlag: New York, 1971; pp 191-201. (b) Press: W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T. Numerical Recipes; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 1986; Chapter 11.
56. For an explanation of these methods, see: (a) Wilkinson, J. H. In Linear Algebra; Bauer, F. L., Ed.; Springer-Verlag: New York, 1971; pp 191-201. (b) Press: W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T. Numerical Recipes; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 1986; Chapter 11.
57. Ballard, S. G.; Mauzerall, D. C. J. Chem. Phys. 1980, 72, 933.
58. Quimby, D. J.; Longo, F. R. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 5111.
59. Johnson, A. W.; Kay, I. T. J. Chem. Soc. 1965, 1620.
60. Lindsey, J. S.; Woodford, J. N. Inorg. Chem. 1995, 34, 1063.
61. Stuzhin, P. A.; Khelevina, O. G. Coord. Chem. Rev. 1996, 147, 41.
62. Miller, J. R.; Dorough, G. D. J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 3977.
63. Eisner, U.; Lichtarowicz, A.; Linstead, R. P. J. Chem. Soc. 1957, 733.
64. Bajema, L.; Gouterman, M.; Rose, C. B. J. Mol. Spectrosc. 1971, 39, 421.
65. Inhoffen, H. H.; Buchler, J. W.; Thomas, R. Tetrahedron Lett. 1969, 14, 1145.
66. Kim, J. B.; Leonard, J. J.; Longo, F. R. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 3986.
67. Whitlock, H. W., Jr.; Hanauer, R.; Oester, M. Y.; Bower, B. K. J. Am. Chem. Soc. 1969, 91, 7485.
68. Chmielewski, P. J.; Latos-Grazynski, L.; Olmstead, M. M.; Balch, A. L. Chem. Eur. J. 1997, 3, 268.
69. Whalley, M. J. Chem. Soc. 1961, 866.
70. Latos-Grazynski, L.; Lisowski, J.; Olmstead, M. M.; Balch, A. L. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 4428.
71. Heo, P. Y.; Shin, K.; Lee, C. H. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 197.
72. Rexhausen, H.; Gossauer, A. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1983, 275.
73. Ulman, A.; Manassen, J. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 6540.
74. Fajer, J.; Borg, D. C.; Forman, A.; Dolphin, D.; Felton, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 2739.
75. Cook, M. J.; Dunn, A. J.; Howe, S. D.; Thomson, A. J.; Harrison, K. J. J. Chem. Soc., Perkin Trans. I 1988, 2453.
76. Xie, L. Y.; Boyle, R. W.; Dolphin, D. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4853.
77. Vogel, E. Pure Appl. Chem. 1996, 68, 1355.
78. Kobayashi, N.; Sasaki, N.; Higashi, Y.; Osa, T. Inorg. Chem. 1995, 34, 1636.
79. Pandian, R. P.; Chandrashekar, T. K.; Saini, G. S. S. Verma, A. L. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1993, 89, 677.
80. Hill, R. L.; Gouterman, M.; Ulman, A. Inorg. Chem. 1982, 21, 1450.