Excitation energy migration in a dodecameric porphyrin wheel

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 109, Issue 18, 2005, Pages 8643-8651

  Hwang, In Wook ^a   Ko, Dah Mee ^a   Ahn, Tae Kyu ^a   Yoon, Zin Seok ^a   Kim, Dongho ^a,c   Peng, Xiaobin ^b   Aratani, Naoki ^b   Osuka, Atsuhiro ^b  

^a Yonsei University   (South Korea)

^b JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

^c UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANISOTROPY; COMPLEXATION; ELECTRON ENERGY LEVELS; EXCITONS; MOLECULAR STRUCTURE; PHOTOSYNTHESIS; SYNTHESIS (CHEMICAL);

ANISOTROPY DEPOLARIZATION; DODECAMERIC PORPHYRIN WHEEL; EXCITATION ENERGY HOPPING (EEH); ROTATIONAL DIFFUSION MOTION;

PORPHYRINS;

EID: 19944394566     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp044274a     Document Type: Article

References (70)

1. van Oijen, A. M.; Ketelaars, M.; Köhler, J.; Aartsma, T. J.; Schmidt, J. Science 1999, 285, 400.
2. (a) Sundström, V.; Pullerits, T.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2327.
3. (b) Polivka, T.; Sundtröm, V. Chem. Rev. 2004, 104, 2021.
4. van Grondelle, R.; Novoderezhkin, V. Biochemistry 2001, 40, 15057.
5. Wasielewski, M. R. Chem. Rev. 1992, 92, 435.
6. Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 40.
7. Holten, D.; Bocian, D. F.; Lindsey, J. S. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 57.
8. Debreczeny, M. P.; Svec, W. A.; Marsh, E. M.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 8174.
9. Kodis, G.; Liddell, P. A.; de la Garza, L.; Clausen, P. C.; Lindsey, J. S.; Moore, A. L.; Moore, T. A.; Gust, D. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 2036.
10. (a) Kim, D.; Osuka, A. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 735 and references therein.
11. (b) Kim, D.; Osuka, A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8791 and references therein.
12. (c) Kim, Y. H.; Jeong, D. H.; Kim, D.; Jeoung, S. C.; Cho, H. S.; Kim, S. K.; Aratani, N.; Osuka, A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 76.
13. (d) Cho, H. S.; Song, N. W.; Kim, Y. H.; Jeoung, S. C.; Hahn, S.; Kim, D.; Kim, S. K.; Yoshida, N.; Osuka, A. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 3287.
14. (e) Aratani, N.; Osuka, A.; Kim, D.; Kim, Y. H.; Jeong, D. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 1458.
15. (f) Kim, Y. H.; Cho, H. S.; Kim, D.; Kim, S. K.; Yoshida, N.; Osuka, A. Synth. Met. 2001, 117, 183.
16. (g) Aratani, N.; Osuka, A.; Cho, H. S.; Kim, D. J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev. 2002, 3, 25.
17. (h) Min, C.-K.; Joo, T.; Yoon, M.-C.; Kim, C. M.; Hwang, Y. N.; Kim, D.; Aratani, N.; Yoshida, N.; Osuka, A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 6750.
18. (i) Cho, H. S.; Jeong, D. H.; Yoon, M.-C.; Kim, Y.-R.; Kim, D.; Jeoung, S. C.; Kim, S. K.; Aratani, N.; Shinmori, H.; Osuka, A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 4200.
19. (j) Jeong, D. H.; Yoon, M.-C.; Jang, S. M.; Kim, D.; Cho, D. W.; Yoshida, N.; Aratani, N.; Osuka, A. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 2359.
20. (k) Aratani, N.; Cho, H. S.; Ahn, T. K.; Cho, S.; Kim, D.; Sumi, H.; Osuka, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9668.
21. (1) Yoon, M.-C.; Song, J. K.; Cho, S.; Kim, D. Bull. Korean Chem. Soc. 2003, 24, 1075.
22. (m) Song, N. W.; Cho, H. S.; Yoon, M.-C.; Jeoung, S. C.; Yoshida, N.; Osuka, A.; Kim, D. Bull. Korean Chem. Soc. 2002, 75, 1023.
23. (a) Yoshida, N.; Jeong, D. H.; Cho, H. S.; Kim, D.; Matsuzaki, Y.; Tanaka, K.; Osuka, A. Chem.-Eur. J. 2003, 9, 58.
24. (b) Jeong, D. H.; Jang, S. M.; Hwang, I.-W.; Kim, D.; Yoshida, N.; Osuka, A. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 11054.
25. (c) Cho, H. S.; Song, J. K.; Ha, J.-H.; Cho, S.; Kim, D.; Yoshida, N.; Osuka, A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1897.
26. (d) Shinmori, H.; Ahn, T. K.; Cho, H. S.; Kim, D.; Yoshida, N.; Osuka, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 2754.
27. (a) Tsuda, A.; Osuka, A. Science 2001, 293, 79.
28. (b) Cho, H. S.; Jeong, D. H.; Cho, S.; Kim, D.; Matsuzaki, Y.; Tanaka, K.; Tsuda, A.; Osuka, A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14642.
29. (c) Jeong, D. H.; Jang, S. M.; Hwang, I.-W.; Kim, D.; Matsuzaki, Y.; Tanaka, K.; Tsuda, A.; Nakamura, T.; Osuka, A. J. Chem. Phys. 2003, 119, 5237.
30. (a) Choi, M.-S.; Yamazaki, T.; Yamazaki, I.; Aida, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 150.
31. (b) Choi, M.-S.; Aida, T.; Yamazaki, T.; Yamazaki, I. Chem.-Eur. J. 2002, 8, 2667.
32. (c) Choi, M.-S.; Aida, T.; Luo, H.; Araki, Y.; Ito, O. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 4060.
33. (a) Officer, D. L.; Burrell, A. K.; Reid, D. C. W. Chem. Commun. 1996, 1657.
34. (b) Mak, C. C.; Bampos, N.; Sanders, J. K. M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1998, 37, 3020.
35. (c) Solladie, N.; Gross, M.; Gisselbrecht, J.-P.; Sooambar, C. Chem. Commun. 2001, 2206.
36. (d) Biemans, H. A. M.; Rowan, A. E.; Verhoeven, A.; Vanoppen, P.; Latterini, L.; Foekema, J.; Schenning, A. P. H. J.; Meijer, E. W.; de Schryver, F. C.; Nolte, R. J. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11054.
37. (e) Rucareanu, S.; Mongin, O.; Schuwey, A.; Hoyler, N.; Gossauer, A.; Amrein, W.; Hediger, H.-U. J. Org. Chem. 2001, 66, 4973.
38. (f) Yeow, E. K. L.; Ghiggino, K. P.; Reek, J. N. H.; Crossley, M. J.; Bosman, A. W.; Schenning, A. P. H. J.; Meijer, E. W. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2596.
39. (g) Taylor, P. L.; Wylie, A. P.; Huuskonen, J.; Anderson, H. L. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1998, 37, 986.
40. (a) McDermott, G. M.; Prince, S. M.; Freer, A. A.; Hawthonthwaite- Lawless, A. M.; Papiz, M. P.; Cogdell, R. J.; Isaacs, M. W. Nature (London) 1995, 374, 517.
41. (b) Karrasch, S.; Bullough, P. A.; Ghosh, R. EMBO J. 1995, 14, 631.
42. (c) Koepke, J.; Hu, X.; Muenke, C.; Schulten, K.; Michel, H. Structure 1996, 4, 581.
43. (d) McLuskey, K.; Prince, S. M.; Cogdell, R. J.; Isaacs, N. W. Biochemistry 2001, 40, 8783.
44. (e) Roszak, A. W.; Howard, T. D.; Southall, J.; Gardiner, A. T.; Law, C. J.; Isaacs, N. W.; Cogdell, R. J. Science 2003, 302, 1969.
45. (f) Jungas, C.; Ranck, J.; Rigaud, J.; Joliot, P.; Vermeglio, A. EMBO J. 1999, 18, 534.
46. (g) Ermler, U.; Fritzsch, G.; Buchanan, S.; Michel, H. Structure 1994, 2, 925.
47. Nakamura, Y.; Hwang, I.-W.; Aratani, N.; Ahn, T. K.; Ko, D. M.; Takagi, A.; Kawai, T.; Matsumoto, T.; Kim, D.; Osuka, A. J. Am. Chem. Soc. in press.
48. (a) Mongin, O.; Schuwey, A.; Vallot, M.-A.; Gossauer, A. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 8347.
49. (b) Anderson, S.; Anderson, H. L.; Sanders, J. K. M. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 469.
50. (c) Li, J.; Ambroise, A.; Yang, S. I.; Diers, J. R.; Seth, J.; Wack, C. R.; Bocian, D. F.; Holten, D.; Lindsey, J. S. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8927.
51. (d) Biemans, H. A. M.; Rowan, A. E.; Verhoeven, A.; Vanoppen, P.; Latterini, L.; Foekema, J.; Schenning, A. P. H. J.; Meijer, E. W.; de Schryver, F. C.; Nolte, R. J. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11054.
52. (e) Sugiura, K.; Fujimoto, Y.; Sakata, Y. Chem. Commun. 2000, 1105.
53. (f) Cho, H. S.; Rhee, H.; Song, J. K.; Min, C.-K.; Takase, M.; Aratani, N.; Cho, S.; Osuka, A.; Joo, T.; Kim, D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5849.
54. For a preliminary report of this work, see Peng, X.; Aratani, N.; Takagi, A.; Matsumoto, T.; Kawai, T.; Hwang, I.-W.; Ahn, T. K.; Kim, D.; Osuka, A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4468.
55. (a) Hwang, I.-W.; Kamada, T.; Ahn, T. K.; Ko, D. M.; Nakamura, T.; Tsuda, A.; Osuka, A.; Kim, D. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16187.
56. (b) Hwang, I.-W.; Cho, H. S.; Jeong, D. H.; Kim, D.; Tsuda, A.; Nakamura, T.; Osuka, A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 9977.
57. (c) Tsuda, A.; Nakamura, T.; Sakamoto, S.; Yamaguchi, K.; Osuka, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 2817.
58. Lewis, C.; Ware, W. R.; Doemeny, L. J.; Nemzek, T. L. Rev. Sci. Instrum. 1973, 44, 107.
59. Wild, U. P.; Holzwarth, A. R.; Good, H. P. Rev. Sci. Instrum. 1977, 48, 1621.
60. Bradforth, S. E.; Jimenez, R.; van Mourik, F.; van Grondelle, R.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. 1995, 99, 16179.
61. (a) Trinkunas, G.; Herek, J. L.; Polívka, T.; Sundström, V.; Pullerits, T. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 4167.
62. (b) Trinkunas, G. J. Luminescence 2003, 102, 532.
63. (c) Brüggemann, B.; May, V. J. Chem. Phys. 2004, 120, 2325.
64. (d) Müller, M. G.; Hucke, M.; Reus, M.; Holzwarth, A. R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 9537.
65. (e) Brüggemann, B.; Herek, J. L.; Sundström, V.; Pullerits, T.; May, V. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 11391.
66. Lakowicz, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy, 2nd ed.; Kluwer Academic/Plenum Publishers: New York, 1999.
67. (a) Kasha, M. Radiat. Res. 1963, 20, 55.
68. (b) Kasha, M.; Rawls, H. R.; El-Bayoumi, M. A. Pure Appl. Chem. 1965, 11, 371.
69. (c) Scholes, G. D.; Ghiggino, K. P. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4580.
70. Yatskou, M. M.; Koehorst, R. B. M.; Donker, H.; Schaafsma, T. J. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 11425.