Radical cation probes for photoinduced intramolecular electron transfer in metal-organic complexes

Journal of Physical Chemistry

Volumn 100, Issue 13, 1996, Pages 5408-5419

  Wang, Yingsheng ^a   Schanze, Kirk S ^a  

^a University of Florida ^*  (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0012571478     PISSN: 00223654     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp953537l     Document Type: Article

References (61)

1. (a) Bock, C. R.; Meyer, T. J.; Whitten, D. G. J.-A. Chem. Soc. 1974, 96, 4710.
2. (b) Young, R. C.; Meyer, T. J.; Whitten, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 4782.
3. (c) Bock, C. R.; Connor, J. A.; Guitierrez, A. R.; Meyer, T. J.; Whitten, D. G.; Sullivan, B. P.; Nagle, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 4815.
4. (a) Sutin, N.; Creutz, C. J. Chem. Ed. 1983, 10, 809.
5. (b) Marcus, R. A.; Sutin, N. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265.
6. (a) Scandola, F.; Balzani, V. J. Chem. Ed. 1983, 10, 814.
7. (b) Juris, A.; Balzani, V.; Barigelletti, F.; Campagna, S.; Belser, P.; Von Zelewsky, A. Coord. Chem. Rev. 1988, 84, 85.
8. (a) Hoffman, M. Z. J. Phys. Chem. 1988, 92, 3458.
9. (b) Ohno, T.; Yoshimura, A.; Prasad, D. R.; Hoffman, M. Z. J. Phys. Chem. 1991, 95, 4723.
10. Photoinduced Electron Transfer, Fox, M. A., Chanon, M. D., Eds.; Elsevier: Amsterdam, 1988; Parts A-D.
11. Photoinduced Electron Transfer II; Mattay, J., Ed.; Top. Curr. Chem. 1990, 158, 1-199.
12. (a) Westmoreland, T. D.; Le Bozec, H.; Murray, R. W.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 3932.
13. (b) Chen, P.; Westmoreland, T. D.; Danielson, E.; Schanze, K. S.; Anthon, D.; Neveaux, P. E., Jr.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1987, 26, 1116.
14. (c) Chen, P.; Duesing, R.; Graff, D. K.; Meyer, T. J. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5850.
15. (d) Jones, W. E., Jr.; Bignozzi, C. A.; Chen, P.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1993, 32, 1167.
16. (e) Mecklenburg, S. L.; Peek, B. M.; Schoonover, J. R.; McCafferty, D. G.; Wall, C. G.; Erickson, B. W.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 5479.
17. (a) Elliott, C. M.; Freitag, R. A.; Blaney, D. D. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 4647.
18. (b) Cooley, L. F.; Headford, C. E. L.; Elliott, C. M.; Kelley, D. F. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 6673.
19. (c) Ryu, C. K.; Wang, R.; Schmehl, R. H.; Ferrere, S.; Ludwikow, M.; Merkert, J. W.; Headford, C. E. L.; Elliott, C. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 430.
20. (d) Larson, S. L.; Elliott, C. M.; Kelley, D. F. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6530.
21. (a) Yonemoto, E. H.; Riley, R. L.; Kim, Y. I.; Atherton, S. J.; Schmehl, R. H.; Mallouk, T. E. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 8081.
22. (b) Yonemoto, E. H.; Saupe, G. B.; Schmehl, R. H.; Hubig, S. M.; Riley, R. L.; Iverson, B. L.; Mallouk, T. E. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4786.
23. (a) Fox, L. S.; Kozik, M.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Science 1990, 247, 1069.
24. (b) Farid, R. S.; Chang, I.-J.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. J. Phys. Chem. 1994, 98, 5176.
25. Goulle, V.; Harriman, A.; Lehn, J.-M. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1993, 1034.
26. (a) Schanze, K. S.; Sauer, K. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1180.
27. (b) Schanze, K. S.; Cabana, L. A. J. Phys. Chem. 1990, 94, 2740.
28. (c) Perkins, T. A.; Hauser, B. T.; Eyler, J. R.; Schanze, K. S. J. Phys. Chem. 1990. 94, 8745.
29. (d) MacQueen, D. B.; Schanze, K. S. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 7470.
30. (a) Wang, Y.; Hauser, B. T.; Rooney, M. M.; Burton, R. D.; Schanze, K. S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 5675.
31. (b) Wang, Y.; Lucia, L. A.; Schanze, K. S. J. Phys. Chem. 1994, 99, 1961.
32. (c) Lucia, L. A.; Wang, Y.; Nafisi, K.; Netzel, T. L.; Schanze, K. S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11801.
33. Ci, X.; Kellett, M. A.; Whitten, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 3893.
34. (a) Kellett, M. A.; Whitten, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 2314.
35. (b) Leon, J. W.; Whitten, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8038.
36. Wang, Y.; Schanze, K. S. Inorg. Chem. 1994, 33, 1354.
37. Wang, Y.; Schanze, K. S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6876.
38. (a) Perkins, T. A.; Pourreau, D. B.; Netzel, T. L.; Schanze, K. S. J. Phys. Chem. 1989, 93, 4511.
39. (b) Wang, Y.; Schanze, K. S. Chem. Phys. 1993, 176, 305.
40. Schanze, K. S.; MacQueen, D. B.; Perkins, T. A.; Cabana, L. A. Coord. Chem. Rev. 1993, 122, 63, and references therein.
41. Lucia, L. A.; Schanze, K. S. Inorg. Chim. Acta 1994, 225, 41.
42. Encyclopedia of the Electrochemistry of the Elements; Bard, A. J., Ed.; Marcel Dekker: New York, 1973.
43. Oevering, H.; Paddon-Row, M. N.; Heppener, M.; Oliver, A. M.; Cotsaris, E.; Verhoeven, J. W.; Hush, N. S. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 3258.
44. BF will be the same for the two diamine radical cations.
45. Equation 5a assumes that the lowest MLCT excited state is populated with unit quantum efficiency following excitation.
46. 27
47. (a) Fischer, H.; Tom, G. M.; Taube, H. J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 5512.
48. (b) Rieder, K.; Taube, H. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 7891.
49. Wasielewski, M. R. Chem. Rev. 1992, 92, 435.
50. Striplin, D. R.; Crosby, G. A. Chem. Phys. Lett. 1994, 221, 426.
51. (a) Steiner, U. E.; Wolff, H.-J.; Ulrich, T.; Ohno, T. J. Phys. Chem. 1989, 93, 5147.
52. (b) Wolff, H.-J.; Bürssner, D.; Steiner, U. E. Pure Appl. Chem. 1995, 67, 167.
53. Lucia, L. A.; Burton, R. D.; Schanze, K. S. J. Phys. Chem. 1993, 97, 9078.
54. Wayner, D. D. M.; Parker, V. D. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 287.
55. (a) Andriux, C. P.; Saveant, J. M. Bull. Soc. Chim. Fr. 1968, 4671.
56. (b) Andriux, C. P.; Saveant, J. M. J. Electroanal. Chem. 1970, 26, 223.
57. McMillin, D. F.; Golden, E. M. Annu. Rev. Phys. Chem. 1982, 33, 493.
58. Stein, S. E.; Rukkers, J. M.; Brown, R. L. NIST Standard Reference Data No. 25, Computer Program for MS-DOS, Version 1.2, 1991.
59. Bellville, D. J.; Pabon, R. A.; Bauld, N. L. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 4978.
60. Camaioni, D. M. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9475.
61. Note that the thermochemical cycle (Scheme 4) indicates that direct recombination of metal complex radical 10 and iminium 11 is endoergonic by ca. 14 kcal/mol.