Two-photon photosensitized production of singlet oxygen in water

Journal of the American Chemical Society

Volumn 127, Issue 1, 2005, Pages 255-269

  Frederiksen, Peter K ^a   McIlroy, Sean P ^a   Nielsen, Christian B ^a,c   Nikolajsen, Lars ^b   Skovsen, Esben ^a   Jørgensen, Mikkel ^c   Mikkelsen, Kurt V ^b   Ogilby, Peter R ^a  

^a AARHUS UNIVERSITY   (Denmark)

^b UNIVERSITY OF COPENHAGEN   (Denmark)

^c TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMARK   (Denmark)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BENZENE; CHARGE TRANSFER; CHROMOPHORES; OXYGEN; PHOTONS; PORPHYRINS; WATER ABSORPTION;

SINGLET MOLECULAR OXYGEN; TWO-PHOTON EXCITATION; WATER SOLUBILITY;

PHOTOSENSITIVITY;

BENZENE; OXYGEN RADICAL; PORPHYRIN; WATER;

ARTICLE; ENERGY TRANSFER; EXCITATION; LIGHT ABSORPTION; OXYGEN SUPPLY; PHOTON; PHOTOSENSITIZATION; SOLUBILITY;

EID: 12144270416     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja0452020     Document Type: Article

References (58)

1. Foote, C. S. Acc. Chem. Res. 1968, 1, 104-110.
2. Frimer, A. A., Ed. Singlet Oxygen; CRC Press: Boca Raton, FL, 1985; Vol. I-IV.
3. Oleinick, N. L.; Morris, R. L.; Belichenko, I. Photochem. Photobiol. Sci. 2002, 1, 1-21.
4. Dougherty, T. J.; Gomer, C. J.; Henderson, B. W.; Jori, G.; Kessel, D.; Korbelik, M.; Moan, J.; Peng, Q. J. Natl. Cancer Inst. 1998, 90, 889-905.
5. Schweitzer, C.; Schmidt, R. Chem. Rev. 2003, 103, 1685-1757.
6. Dam, N.; Scurlock, R. D.; Wang, B.; Ma, L.; Sundahl, M.; Ogilby, P. R. Chem. Mater. 1999, 11, 1302-1305.
7. Frederiksen, P. K.; Jørgensen, M.; Ogilby, P. R. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1215-1221.
8. Poulsen, T. D.; Frederiksen, P. K.; Jørgensen, M.; Mikkelsen, K. V.; Ogilby, P. R. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 11488-11495.
9. Karotki, A.; Drobizhev, M.; Kruk, M.; Spangler, C.; Nickel, E.; Mamardashvili, N.; Rebane, A. J. Opt. Soc. Am. B. 2003, 20, 321-332.
10. Rodgers, M. A. J.; Snowden, P. T. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5541-5543.
11. Egorov, S. Y.; Kamalov, V. F.; Koroteev, N. I.; Krasnovsky, A. A.; Toleutaev, B. N.; Zinukov, S. V. Chem. Phys. Lett. 1989, 163, 421-424.
12. Scurlock, R. D.; Nonell, S.; Braslavsky, S. E.; Ogilby, P. R. J. Phys. Chem. 1995, 99, 3521-3526.
13. Poulsen, T. D.; Ogilby, P. R.; Mikkelsen, K. V. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 9829-9832.
14. Andersen, L. K.; Ogilby, P. R. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 11064-11069.
15. Kanofsky, J. R. Photochem. Photobiol. 1991, 53, 93-99.
16. Niedre, M.; Patterson, M. S.; Wilson, B. C. Photochem. Photobiol. 2002, 75, 382-391.
17. Albota, M.; Beljonne, D.; Brédas, J.-L.; Ehrlich, J. E.; Fu, J.-Y.; Heikal, A. A.; Hess, S. E.; Kogej, T.; Levin, M. D.; Marder, S. R.; McCord-Maughon, D.; Perry, J. W.; Röckel, H.; Rumi, M.; Subramaniam, G.; Webb, W. W.; Wu, X.-L.; Xu, C. Science 1998, 281, 1653-1656.
18. Reinhardt, B. A.; Brott, L. L.; Clarson, S. J.; Dillard, A. G.; Bhatt, J. C.; Kannan, R.; Yuan, L.; He, G. S.; Prasad, P. N. Chem. Mater. 1998, 10, 1863-1874.
19. Wang, C.-K.; Macak, P.; Luo, Y.; Ågren, H. J. Chem. Phys. 2001, 114, 9813-9820.
20. Denk, W.; Strickler, J. H.; Webb, W. W. Science 1990, 248, 73-76.
21. Xu, C.; Webb, W. W. In Topics in Fluorescence Spectroscopy; Lakowicz, J., Ed.; Nonlinear and Two-Photon-Induced Fluorescence; Plenum Press: New York, 1997; Vol. 5, pp 471-540.
22. Swofford, R. L.; McClain, W. M. Chem. Phys. Lett. 1975, 34, 455-460.
23. Birge, R. R. In Ultrasensitive Laser Spectroscopy; Kliger, D. S., Ed.; Academic Press: New York, 1983; pp 109-174.
24. Pond, S. J. K.; Rumi, M.; Levin, M. D.; Parker, T. C.; Beljonne, D.; Day, M. W.; Brédas, J.-L.; Marder, S. R.; Perry, J. W. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 11470-11480.
25. Zhang, B.-J.; Jeon, S.-J. Chem. Phys. Lett. 2003, 377, 210-216.
26. Schmidt, R.; Tanielian, C.; Dunsbach, R.; Wolff, C. J. Photochem. Photobiol., A 1994, 79, 11-17.
27. Xu, C.; Webb, W. W. J. Opt. Soc. Am. B. 1996, 13, 481-491.
28. Macpherson, A. N.; Truscott, T. G.; Turner, P. H. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1994, 90, 1065-1072.
29. Wessels, J. M.; Rodgers, M. A. J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 17586-17592.
30. Nonell, S.; Gonzalez, M.; Trull, F. R. Afinidad L 1993, 448, 445-450.
31. Marti, C.; Jürgens, O.; Cuenca, O.; Casals, M.; Nonell, S. J. Photochem. Photobiol., A 1996, 97, 11-18.
32. Gensch, T.; Viappiani, C.; Braslavsky, S. E. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10573-10582.
33. Verlhac, J. B.; Gaudemer, A.; Kraljic, I. Nouv. J. Chim. 1984, 8, 401-406.
34. Iwase, Y.; Kamada, K.; Ohta, K.; Kondo, K. J. Mater. Chem. 2003, 13, 1575-1581.
35. Blum, J.; Zimmerman, M. Tetrahedron 1972, 28, 275-280.
36. Ehrlich, L. A.; Skrdla, P. J.; Jarrell, W. K.; Sibert, J. W.; Armstrong, N. R.; Saavedra, S. S.; Barrett, A. G. M.; Hoffman, B. M. Inorg. Chem. 2000, 39, 3963-3969.
37. Helgaker, T.; Jensen, H. J. A.; Jørgensen, P.; Olsen, J.; Ruud, K.; Ågren, H.; Bak, K. L.; Bakken, V.; Christiansen, O.; Coriani, S.; Dahle, P.; Dalskov, E. K.; Enevoldsen, T.; Fernandez, B.; Haettig, C.; Hald, K.; Halkier, A.; Heiberg, H.; Hettema, H.; Jonsson, D.; Kirpekar, S.; Kobayashi, R.; Koch, H.; Mikkelsen, K. V.; Norman, P.; Packer, M. J.; Pedersen, T. B.; Ruden, T. A.; Sanchez, A.; Saue, T.; Sauer, S. P. A.; Schimmelpfennig, B.; Sylvester-Hvid, K. O.; Taylor, P. R.; Vahtras, O. Dalton, a molecular electronic structure program, release 1.2 (2001): see http://www.kjemi-.uio.no/software/ dalton/dalton.html.
38. Olsen, J.; Jørgensen, P. J. Chem. Phys. 1985, 82, 3235-3264.
39. Bhawalkar, J. D.; He, G. S.; Prasad, P. N. Rep. Prog. Phys. 1996, 59, 1041-1070.
40. Birge, R. R.; Pierce, B. M. J. Chem. Phys. 1979, 70, 165-178.
41. Kogej, T.; Beljonne, D.; Meyers, F.; Perry, J. W.; Marder, S. R.; Brédas, J. L. Chem. Phys. Lett. 1998, 298, 1-6.
42. McClain, W. M. J. Chem. Phys. 1971, 55, 2789-2796.
43. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malik, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Baboul, A. G.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Gonzalez, C.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98, revision A.7; Gaussian Inc.; Pittsburgh, PA, 1998.
44. Birge, R. R.; Bennett, J. A.; Pierce, B. M.; Thomas, T. M. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 1533-1539.
45. Norman, P.; Luo, Y.; Ågren, H. J. Chem. Phys. 1999, 111, 7758-7765.
46. Peticolas, W. L. Ann. Rev. Phys. Chem. 1967, 18, 233-260.
47. Poulsen, T. D.; Ogilby, P. R.; Mikkelsen, K. V. J. Chem. Phys. 2001, 115, 7843-7851.
48. Zebger, I.; Snyder, J. W.; Andersen, L. K.; Poulsen, L.; Gao, Z.; Lambert, J. D. C.; Kristiansen, U.; Ogilby, P. R. Photochem. Photobiol. 2004, 79, 319-322.
49. Thomas, D. W.; Martell, A. E. J. Am. Chem. Soc. 1956, 78, 1338-1343.
50. Gouterman, M. In The Porphyrins: Dolphin, D., Ed.; Academic Press: New York, 1978; Vol. 3, pp 1-165.
51. Drobizhev, M.; Karotki, A.; Kruk, M.; Mamardashvili, N. Z.; Rebane, A. Chem. Phys. Lett. 2002, 361, 504-512.
52. Battino, R., Ed. IUPAC Solubility Data Series. Volume 7: Oxygen and Ozone; Pergamon Press: Oxford, 1981.
53. Ogilby, P. R.; Foote, C. S. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 3423-3430.
54. Kristiansen, M.; Scurlock, R. D.; Iu, K.-K.; Ogilby, P. R. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5190-5197.
55. McGarvey, D. J.; Szekeres, P. G.; Wilkinson, F. Chem. Phys. Lett. 1992, 199, 314-319.
56. Abdel-Shafi, A. A.; Wilkinson, F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 248-254.
57. Gorman, A. A.; Rodgers, M. A. J. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5074-5078.
58. Lee, S.; Stackow, R.; Foote, C. S.; Barrett, A. G. M.; Hoffman, B. M. Photochem. Photobiol 2003, 77, 18-21.