Theoretical studies of excited state proton transfer in small model systems

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 104, Issue 25, 2000, Pages 5898-5909

  Scheiner, Steve ^a,b  

^a SOUTHERN ILLINOIS UNIVERSITY   (United States)

^b UTAH STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALDEHYDES; CHARGE TRANSFER; CORRELATION METHODS; GROUND STATE; HYDROGEN BONDS; MATHEMATICAL MODELS; MOLECULAR STRUCTURE; PROTONS;

MALONALDEHYDE;

MOLECULAR DYNAMICS;

EID: 0033718746     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp000125q     Document Type: Article

References (163)

1. Weller, A. Z Etektrochem. 1956, 60, 1144-1147.
2. Taylor, C. A.; El-Bayoumi, M. A.; Kasha, M. Proc. Nat. Acad. Sei., U.S.A. 1969, 63, 253-260.
3. Sengupta, P. K.; Kasha, M. Chem. Pliys. Lett. 1979,68, 382-385.
4. Chou, P. T.; McMorrow, D.; Aartsma, T. J.; Kasha, M. J. Phys. Chem. 1984, S3, 4596-4599.
5. McMorrow, D.; Dzugan, T. P.; Aartsma, T. J. Client. Phys. Lett. 1984, 103, 492-496.
6. Nishiya, T.; Yamauchi, S.; Hirota, N.; Baba, M.; Hanazaki, I. J. Phys. Chem. 1986, 90, 5730-5735.
7. Nagaoka, S.; Fujita, M.; Takemura, T.; Baba, H. Chem. Phys. Lett. 1986, 123, 123-125.
8. Ernsting, N. P.; Nikolaus, B. Appl. Phys. B. 1986, 39, 155-164.
9. Kasha, M. In Molecular Electronic Devices; Carter, F. L., Siatkowski, R. E., Wohltjen, H., Eds.; Elsevier Science Publishers: New York, 1988; p 107-121.
10. Ferrer, M. L.; Acufia, A. U.; Amat-Guerri, F.; Costela, A.; Figuera, J. M.; Florido, F.; Sastre, R. Appl. Opt. 1994, 33, 2266-2272.
11. Jones, G.; Rahman, M. A. J. Phys. Chem. 1994,98,13028-13037.
12. Liphardt, M.; Goonesekera, A.; Jones, B. E.; Ducharme, S.; Takacs, J. M.; Zhang, L. Science 1994, 263, 367-369.
13. Douhal, A.; Sastre, R. Chem. Phys. Lett. 1994, 2/9, 91-94.
14. Kuldovd, K.; Corval, A.; Trommsdorff, H. P.; Lehn, J. M. J. Phys. Chem. A 1997, 707, 6850-6854.
15. Martinez, M. L.; Cooper, W. C.; Chou, P.-T. Chem. Phys. Lett. 1992, 193, 151-154.
16. Heller, H. J.; Blattmann, H. R. Pure Appl. Chem. 1973, 36, 141-161.
17. Williams, D. L.; Heller, J. J. Phys. Chem. 1970, 74, 4473-4480.
18. Werner, T.; Woessner, G.; Kramer, H. E. A. In Photodegradation and Photostabilization of Coatings; Pappas, S. P., Winslow, F. H., Eds.; American Chemical Society: Washington, DC, 1981; Vol. 151, p 1-18.
19. Werner, T. J. Phys. Chem. 1979, 83, 320-329.
20. Tarkka, R. M.; Zhang, X.; Jenekhe, S. A. J. Ain. Chem. Soc. 1996, 77S, 9438-9439.
21. Das, R.; Mitra, S.; Nath, D.; Mukherjee, S. J. Phys. Chem. 1996, 700, 0, 14514-14519.
22. Sytnik, A.; Del Valle, J. C. J. Phys. Chem. 1995,99,13028-13032.
23. Sytnik, A.; Kasha, M. Proc. Nat. Acad. Sei. U.S.A. 1994,97, 8627-8630.
24. Sytnik, A.; Gormin, D.; Kasha, M. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 1994,97, 11968-11972.
25. Sytnik, A.; Litvinyuk, I. Proc. Nat. Acad. Sei. U.S.A. 1996, 93, 12959-12963.
26. Negreie, M.; Bellefeuille, S. M.; Whitham, S.; Petrich, J. W.; Thornburg, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1990, 772, 7419-7421.
27. Chang, C.-P.; Wen-Chi, H.; Meng-Shin, K.; Chou, P.-T.; Clements, J. H. J. Phys. Chem. 1994, 98, 8801-8805.
28. Chattoraj, M.; King, B. A.; Bublitz, G. U.; Boxer, S. G. Proc. Nat. Acad. Sei., U.S.A. 1996, 93, 8362-8367.
29. Boxer, S. G. Nature 1996, 383, 484-485.
30. Sarkar, N.; Das, K.; Das, S.; Datta, A.; Nath, D.; Bhattacharyya, K. J. Phys. Chem. 1995, 99, 17711-17714.
31. Douhal, A.; Dabrio, J.; Sastre, R. J. Phys. Chem. 1996, 700, 149154.
32. Das, K.; English, D. S.; Petrich, J. W. J. Am. Chem. Soc. 1997, 779, 2763-2764.
33. Elsaesser, T.; Schmelzer, B.; Lipp, M.; Bäurle, R. J. Chem. Phys. Lett. 1988, 148, 112-118.
34. Grabowska, A.; Mordzinski, A.; Tamai, N.; Yoshihara, K. Chem. Phys. Lett. 1988, 7532, 389-392.
35. Barbara, P. F.; Walsh, P. K.; Brus, L. E. J. Phys. Chem. 1989, 93, 29-34.
36. Gormin, D.; Heldt, J.; Kasha, M. J. Phys. Chem. 1990, 94, 1185-1189.
37. Hineman, M. F.; Brucker, G. A.; Kelley, D. F.; Bernstein, E. R. J. Chem. Phys. 1992, 97, 3341-3347.
38. Tokumura, K.; Yagata, N.; Fujiwara, Y.; Itoh, M. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6656-6663.
39. Cho, D. W.; Kim, Y. H.; Yoon, M.; Jeoung, S. C.; Kim, D. Chem. Phys. Lett. 1994, 226, 275-280.
40. Chudoba, C.; Riedle, E.; Pfeiffer, M.; Elsaesser, T. Chem. Phys. Lett. 1996, 263, 622-628.
41. Mosquera, M.; Penedo, J. C.; Rodriguez, M. C. R.; RodriguezPrieto, F. J. Phys. Chem. 1996, 100, 5398-5407.
42. McMorrow, D.; Kasha, M. J. Phys. Chem. 1984, 88, 2235-2243.
43. Mordzinski, A.; Kühnle, W. J. Phys. Chem. 1986, 90, 1455-1458.
44. Ernsting, N. P.; Mordzinski, A.; Dick, B. J. Phys. Chem. 1987, 91, 1404-1407.
45. Laermer, F.; Elsaesser, T.; Kaiser, W. Chem. Phys. Lett. 1988,148, 119-124.
46. Brucker, G. A.; Kelley, D. T. Chem. Phys. 1989, 136, 213-221.
47. Douhal, A.; Lahmani, F.; Zehnacker-Rentien, A.; Amat-Guerri, F. J. Phys. Chem. 1994, 98, 12198-12205.
48. Lee, S.-I.; Jang, D.-J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7537-7541.
49. Shizuka, H. Acc. Chem. Res. 1985, 18, 141-147.
50. Arnaut, L. G.; Formosinho, S. J. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 1993, 75, 1-20.
51. Tolbert, L. M.; Haubrich, J. E. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 10593-10600.
52. Ebata, T.; Mizuochi, N.; Watanabe, T.; Mikami, N. J. Phys. Chem. 1996, WO, 546-550.
53. Kasha, M. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1986,82, 2379-2392.
54. Folmer, D. E.; Poth, L.; Wisniewski, E. S.; Castleman, A. W. Chem. Phys. Lett. 1998, 287, 1-7.
55. Fiebig, T.; Chachisvilis, M.; Manger, M.; Zewail, A. H.; Douhal, A.; Garcia-Ochoa, L; de La Hoz Ayuso, A. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 7419-7431.
56. Guallar, V.; Batista, V. S.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1999, 110, 9922-9936.
57. Catalan, J.; del Valle, J. C.; Kasha, M. Proc. Nat. Acacl. Sei. U.S.A. 1999, 96, 8338-8343.
58. Chojnacki, H.; Lipinski, J. Adv. Mol. Relax. Interact. Processes 1980, 18, 149-155.
59. Sánchez-Cabezudo, M.; De Paz, J. L. G.; Catalan, J.; Amat-Guerri, F. J. Mol. Struct. 1985, 131, 277-289.
60. Waluk, J.; Bulska, H.; Grabowska, A.; Mordzinski, A. New J. Chem. 1986, 10, 413-420.
61. Parthenopoulos, D. A.; Kasha, M. Chem. Phys. Lett. 1988, 146, 77-82.
62. Dick, B. J. Phys. Chem. 1990, 94, 5752-5756.
63. Kownacki, K.; Mordzinski, A.; Wilbrandt, R.; Grabowska, A. Chem. Phys. Lett. 1994, 227, 270-276.
64. Das, K.; Sarkar, N.; Ghosh, A. K.; Majumdar, D.; Nath, D. N.; Bhattacharyya, K. J. Phys. Chem. 1994, 98, 9126-9132.
65. Mühlpfordt, A.; Bultmann, T.; Emsting, N. P.; Dick, B. Chem. Phys. 1994. 181, 447-460.
66. Prieto, F. R.; Rodriguez, M. C. R.; Gonzalez, M. M.; Fernández, M. A. R. J. Phys. Chem. 1994, 98, 8666-8672.
67. Fang, W.-H.; Zhang, Y.; You, X.-Z. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1995. 334, 81-89.
68. Mitra, S.; Das, R.; Bhattacharyya, S. P.; Mukherjee, S. J. Phys. Chem. A 1997, 707, 293-298.
69. Andersen, K. B.; Spanget-Larsen, J. Spectrochim. Acta A 1997, 53, 2615-2625.
70. Cao, X.; Tolbert, R. W.; McHale, J. L.; Edwards, W. D. J. Phys. Chem. A 1998, 702, 2739-2748.
71. Borowicz, P.; Grabowska, A.; Les, A.; Kaczmarek, L.; Zagrodzki, B. Chem. Phys. Lett. 1998, 297, 351-359.
72. Moller, S.; Andersen, K. B.; Spanget-Larsen, J.; Waluk, J. Chem. Phys. Lett. 1998, 297, 51-56.
73. Maheshwari, S.; Chowdhury, A.; Salhyamurthy, N.; Mishra, H.; Tripathi, H. B.; Panda, M.; Chandrasekhar, J. J. Phys. Chem. A 1999, 70J, 6257-6262.
74. Bangal, P. R.; Chakravorti, S. J. Phys. Chem. A 1999,103, 8585-8594.
75. Sobolewski, A. L.; Domcke, W. In Tlie Reaction Path in Chemistry; Heidrich, D., Ed.; Kluwer Academic: Netherlands, 1995; pp 257-282.
76. Dobado, J. A.; Nonella, M. J. Phys. Chem. 1996, 700, 1828218288.
77. Estiú, G.; Rama, J.; Pereira, A.; Cachau, R. E.; Ventura, O. N. J. A fol. Struct. (THEOCHEM) 1999, 487, 221-230.
78. Premvardhan, L. L.; Peteanu, L. A. J. Phys. Chem. A 1999, 70J, 7506-7514.
79. Douhal, A.; Lahmani, F.; Zehnacker-Rentien, A. Chem. Phys. 1993, 178, 493-504.
80. Morgan, M. A.; Orton, E.; Pimentel, G. C. J. Phys. Chem. 1990, 94, 7927-7935.
81. Gai, F.; Fehr, M. J.; Petrich, J. W. J. Phys. Chem. 1994, 98, 8352-8358.
82. Bisht, P. B.; Petek, H.; Yoshihara, K.; Nagashima, U. J. Chem. Phys. 1995, 103, 5290-5307.
83. Lahmani, F.; Zehnacker-Rentien, A. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 6141-6147.
84. Latajka, Z.; Scheiner, S. J. Phys. Chem. 1992, 96, 9764-9767.
85. Scheiner, S. Ace. Chem. Res. 1985, 18, 174-180.
86. Latajka, Z.; Bouteiller, Y.; Scheiner, S. Chem. Phys. Lett. 1995, 234, 159-164.
87. Luth, K.; Scheiner, S. Int. J. Quantum Chem., Quantum Chem. Symp. 1993, QCS27, 419-429.
88. Foresman, J. B.; Head-Gordon, M.; Pople, J. A.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1992, 96, 135-149.
89. Luth, K.; Scheiner, S. J. Phys. Chem. 1994, 98, 3582-3587.
90. Mich), J.; Bonacic-Koutecky, V. Electronic Aspects of Organic Photochemistry; Wiley-Interscience: New York, 1990.
91. Turro, N. J. Modem Molecular Photochemistry; University Science Books: Sausalito, CA, 1991.
92. Sobolewski, A. L.; Domcke, W. J. Phys. Chem. A 1999,103,4494-4504.
93. Sobolewski, A. L.; Domcke, W. Chem. Phys. Lett. 1993, 211, 82-87.
94. Sobolewski, A. L.; Domcke, W. Chem. Phys. 1994, 184, 115-124.
95. Barone, V.; Adamo, C. J. Chem. Phys. 1996, 705, 11007-11019.
96. Sobolewski, A. L.; Domcke, W. Chem. Phys. Lett. 1999,300, 533-539.
97. Arias, A. A.; Wasserman, T. A. W.; Vaccaro, P. H. J. Chem. Phys. 1997, 707, 5617-5620.
98. Rovira, M. C.; Scheiner, S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 9854-9861.
99. Plusquellic, D. F.; Tan, X.-Q.; Pratt, D. W. J. Chem. Phys. 1992, 96, 8026-8036.
100. Waluk, J.; Vogel, E. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4530-4535.
101. Sekiya, H.; Tsuji, T.; Ito, S.; Mon, A.; Takeshita, H.; Nishimura, Y. J. Chem. Phys. 1994, 101, 3464-3471.
102. Cuma, M.; Thompson, C.; Scheiner, S. J. Comput. Chem. 1998, 19, 129-138.
103. Scheiner, S.; Kar, T.; Cuma, M. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 5901-5909.
104. Douhal, A.; Lahmani, F.; Zewail, A. H. Chem. Phys. 1996, 207, 477-498.
105. Pfeiffer, M.; Lau, A.; Lenz, K.; Elsaesser, T. Chem. Phys. Lett. 1997, 268, 258-264.
106. Duan, X.; Scheiner, S. J. Am. Chem. Soc. 1992,114,5849-5856.
107. Luth, K.; Scheiner, S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7352-7359.
108. Klessinger, M.; Michl, J. Excited States and Photochemistry of Organic Molecules; VCH: New York, 1995.
109. Duan, X.; Scheiner, S. Chem. Phys. Lett. 1993, 204, 36-44.
110. Hass, K. C.; Schneider, W. F.; Estévez, C. M.; Bach, R. D. Chem. Phys. Lett. 1996, 263, 414-422.
111. Forés, M.; Duran, M.; Sola, M. Chem. Phys. 1998, 234, 1-19.
112. Cuma, M.; Scheiner, S.; Kar, T. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1999, 467, 37-49.
113. Nagaoka, S.; Nagashima, U.; Ohta, N.; Fujita, M.; Takemura, T. J. Phys. Chem. 1988, 92, 166-171.
114. Nagaoka, S.; Nagashima, U. Chem. Phys. 1989, 136, 153-163.
115. Nagaoka, S.; Nagashima, U. J. Phys. Chem. 1990, 94, 1425-1431.
116. Nagaoka, S.; Nagashima, U. Chem. Phys. 1996, 200, 353-362.
117. Nagaoka, S.; Shinde, Y.; Mukai, K.; Nagashima, U. J. Phys. Chem. A 1997, 707, 3061-3065.
118. Tobita, S.; Yamamoto, M.; Kurahayashi, N.; Tsukagoshi, R.; Nakamura, Y.; Shizuka, H. J. Phys. Chem. A 1998, 702, 5206-5214.
119. Nagaoka, S.; Kusunoki, J.; Fujibuchi, T.; Hatakenaka, S.; Mukai, K.; Nagashima, U. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 1999, 722, 151-159.
120. Sobolewski, A. L.; Domcke, W. Chem. Phys. 1998, 232, 257-265.
121. Sobolewski, A. L.; Domcke, W. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 7,3065-3072.
122. Fernández-Ramos, A.; Rodriguez-Otero, J.; Ríos, M. A.; Soto, J. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1999, 489, 255-262.
123. Rios, M. A.; Rios, M. C.J. Phys. Cliem. 1995, 99, 12456-12460.
124. Guallar, V.; Moreno, M.; Lluch, J. M.; Amat-Guerri, F.; Douhal, A. J. Phys. Cliem.-1996, 100, 19789-19794.
125. Ríos, M. A.; Rios, M. C. J. Phys. Client. A 1998, 702, 1560-1567.
126. Forés, M.; Duran, M.; Sola, M.; Orozco, M.; Luque, F. J. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 4525-4532.
127. Mordzinski, A.; Kownacki, K.; Les, A.; Oyler, N. A.; Adamowicz, L.; Langkilde, F. W.; Wilbrandt, R. J. Phys. Chem. 1994, 98, 5212-5220.
128. Sobolewski, A. L.; Adamowicz, L. Chem. Phys. Lett. 1996, 252, 33-41.
129. Peteanu, L.; Locknar, S. Chem. Phys. Lett. 1997, 274, 79-84.
130. Lu, C.; Hsieh, R.-M.; R.; Lee, I.-R.; Cheng, P.-Y. Chem. Phys. Lett. 1999,310, 103-110.
131. Tsuji, T.; Sekiya, H.; Nishimura, Y.; Mori, R.; Mori, A.; Takeshita, H. J. Chem. Phys. 1992, 97, 6032-6039.
132. Ensminger, F. A.; Plassard, J.; Zwier, T. S. J. Phys. Chem. 1993, 97, 4344-4353.
133. Brewer, W. E.; Martinez, M. L.; Chou, P.-T. J. Phys. Chem. 1990, 94, 1915-1918.
134. Douhal, A.; Fiebig, T.; Chachisvilis, M.; Zewail, A. H. J. Phys. Chem. A 1998, 702, 1657-1660.
135. Garcfa-Ochoa, I.; Bisht, P. B.; Sdnchez, F.; Martinez-Atáz, E.; Santos, L.; Tripalhi, H. B.; Douhal, A. J. Phys. Chem. A 1998, 702, 8871-8880.
136. Cuma, M.; Scheiner, S.; Kar, T. J. Am. Chem. Soc. 1998, 720, 10497-10503.
137. Catalan, J.; Dfaz, C. J. Phys. Chem. A 1998, 702, 323-328.
138. Forés, M.; Scheiner, S. Chem. Phys. 1999, 246, 65-74.
139. Vener, M. V.; Scheiner, S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 642-649.
140. Shida, N.; Barbara, P. F.; Almlöf, J. E. J. Chem. Phys. 1989, 97, 4061-4072.
141. Gejji, S. P.; Taurian, O. E.; Lunell, S. J. Phys. Chem. 1990, 94, 4, 4449-4452.
142. Ojamäe, L.; Shavitt, I.; Singer, S. J. Int. J. Quantum Chem., Quantum Chem. Symp. 1995, 29, 657-668.
143. Kim, Y. J. Am. Chem. Soc. 1996, 77S, 1522-1528.
144. Catalan, J.; Palomar, J.; De Paz, J. L. G. Chem. Phys. Lett. 1997, 269, 151-155.
145. Paz, J. J.; Moreno, M.; Lluch, J. M. J. Chem. Phys. 1998, 108, 8114-8122.
146. Latajka, Z.; Scheiner, S. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1991,234, 373-385.
147. Luth, K.; Scheiner, S. J. Chem. Phys. 1992, 97, 7519-7527.
148. Wladkowski, B. D.; East, A. L. L.; Mihalick, J. E.; Alled, W. D.; Brauman, J. I. J. Chem. Phys. 1994, 700, 2058-2088.
149. Ferndndez-Ramos, A.; Rodriguez-Otero, J.; Rios, M. A. J. Chem. Phys. 1997, 707, 2407-2414.
150. Fernández-Ramos, A.; Rodriguez-Otero, J.; Rios, M. A. J. Phys. Chem. A 1998, 702, 2954-2961.
151. Kim, Y.; Lim, S.; Kim, Y. J. Phys. Chem. A 1999, 703, 66326637.
152. Mayer, P. M. J. Chem. Phys. 1999, 770, 7779-7788.
153. Sadhukhan, S.; Munoz, D.; Adamo, C.; Scuseria, G. E. Chem. Phys. Lett. 1999, 306, 83-87.
154. Luth, K.; Scheiner, S. J. Chem. Phys. 1992, 97, 7507-7518.
155. Badenhoop, J. K.; Scheiner, S. J. Chem. Phys. 1996, 705, 4675-4691.
156. Kar, T.; Scheiner, S.; Cuma, M. J. Chem. Phys. 1999,467, 849-858.
157. Silva, C. R.; Reilly, J. P. J. Phys. Chem. 1996, 700, 17111-17123.
158. Gittins, C. M.; Rohlfing, E. A.; Rohlfing, C. M. J. Chem. Phys. 1996, 705, 7323-7335.
159. Paz, J. J.; Moreno, M.; Lluch, J. M. J. Chem. Phys. 1997, 107, 6275-6282.
160. Dickinson, J. A.; Hockridge, M. R.; Kroemer, R. T.; Robertson, E. G.; Simons, J. P.; McCombie, J.; Walker, M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 720, 2622-2632.
161. Sobolewski, A. L.; Sudholt, W.; Domcke, W. J. Phys. Chem. A 1998, 702, 2716-2722.
162. Lommatzsch, U.; Brutschy, B. Chem. Phys. 1998, 234, 35-57.
163. Forés, M.; Adamowicz, L. J. Comput. Chem. 1999, 20, 14221431.