Analysis of charge-transfer absorption and emission spectra on an absolute scale: Evaluation of free energies, matrix elements, and reorganization energies

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 109, Issue 38, 2005, Pages 8572-8578

  Levy, Dustin ^a   Arnold, Bradley R ^a  

^a UNIVERSITY OF MARYLAND BALTIMORE COUNTY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTRUM; ASSOCIATION CONSTANTS; ELECTRONIC COUPLINGS; EMISSION SPECTRA;

ABSORPTION; AROMATIC COMPOUNDS; ELECTRONS; MATHEMATICAL MODELS;

CHARGE TRANSFER;

1,2 DICHLOROETHANE; 1,2,4,5 TETRACYANOBENZENE; 1,2,4,5-TETRACYANOBENZENE; BENZENE DERIVATIVE; NITRILE;

ARTICLE; CHEMICAL MODEL; CHEMISTRY; METHODOLOGY; QUANTUM THEORY; SENSITIVITY AND SPECIFICITY; SPECTROFLUOROMETRY; THERMODYNAMICS; ULTRAVIOLET SPECTROPHOTOMETRY;

BENZENE DERIVATIVES; ETHYLENE DICHLORIDES; MODELS, CHEMICAL; NITRILES; QUANTUM THEORY; SENSITIVITY AND SPECIFICITY; SPECTROMETRY, FLUORESCENCE; SPECTROPHOTOMETRY, ULTRAVIOLET; THERMODYNAMICS;

EID: 26844513584     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp052532d     Document Type: Article

References (82)

1. (a) Marcus, R. A. J. Phys. Chem. 1956, 24, 966.
2. (b) Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1984, 81, 4494.
3. (c) Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1989, 93, 3078.
4. Rehm, D.; Weller, A. Isr. J. Chem. 1970, 8, 256.
5. (a) Mattes, S. L.; Farid, S. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1980, 457.
6. (b) Mattes, S. L.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 1386.
7. (c) Gould, I. R.; Farid, S. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 522.
8. (a) Malaga, N. Pure Appl. Chem. 1984, 56, 1255.
9. (b) Asahi, T.; Mataga, N. J. Phys. Chem. 1989, 93, 6575.
10. (c) Miyasaka, H.; Kotani, S.; Itaya, A.; Schweitzer, G.; De Schryver, F. C.; Mataga, N. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7978.
11. (a) Hilinski, E. F.; Masnovi, J. M.; Kochi, J. K.; Rentzepis, P. M. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 8071.
12. (b) Yabe, T.; Kochi, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 4491.
13. (c) Hubig, S. M.; Bockman, T. M.; Kochi, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3842.
14. (a) Goodman, J. L.; Peters, K. S. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 6459.
15. (b) Peters, K. S.; Lee, J. J. Phys. Chem. 1992, 96, 8941.
16. (c) Peters, K. S.; Lee, J. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 3643.
17. Irvine, M. P.; Harrison, R. J.; Beddard, G. S.; Leighton, P.; Sanders, J. K. M. Chem. Phys. 1986, 104, 315.
18. (a) Gould, I. R.; Farid, S. J. Phys. Chem. 1992, 96, 7635.
19. (b) Gould, I. R.; Noukakis, D.; Gomez-Jahn, L.; Young, R. H.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 3830.
20. (c) Gould, I. R.; Noukakis, D.; Gomez-Jahn, L.; Goodman, J. L.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4405.
21. (d) Gould, I. R.; Noukakis, D.; Gomez-Jahn, L.; Young, R. H.; Goodman, J. L.; Farid, S. Chem. Phys. 1993, 176, 439.
22. (e) Gould, I. R.; You, R. H.; Mueller, L. J.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8176.
23. Kulinowski, K.; Gould, I. R.; Myers, A. B. J. Phys. Chem. 1995, 99, 9017.
24. Kiau, S.; Liu, G.; Shukla, D.; Dinnocenzo, J. P.; Young, R. H.; Farid, S. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3625.
25. (a) Gould, I. R.; Ege, D.; Moser, J. E.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 4290.
26. (b) Gould, I. R.; Young, R. H.; Moody, R. E.; Farid, S. J. Phys. Chem. 1991, 95, 2068.
27. (a) Miller, J. R.; Beitz, J. V.; Huddleson, R. K. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 5057.
28. (b) Miller, J. R.; Calcaterra, L. T.; Closs, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 3047.
29. (c) Closs, G. L.; Calcaterra, L. T.; Green, N. J.; Penfield, K. W.; Miller, J. R. J. Phys. Chem. 1986, 90, 3673.
30. (a) Gould, I. R.; Ege, D.; Mattes, S. L.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 3794.
31. (b) Gould, I. R.; Farid, S. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13067.
32. Asahi, T.; Malaga, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 1956.
33. Ishiguro, K.; Nakano, T.; Shibata, H.; Sawaki, Y. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7255.
34. (a) Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 340.
35. (b) Nicolet, O.; Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 5894.
36. Fukuzumi, S.; Nishimine, M.; Ohkubo, K.; Tkachenko, N. V.; Lemmetyinen, H. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 12511.
37. (a) Hopfield, J. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1974, 71, 3640.
38. (b) Ulstrup, J.; Jortner, J. J. Chem. Phys. 1975, 63, 4358.
39. (c) Marcus, R. A. J. Phys. Chem. 1989, 93. 3078.
40. (a) Pasman, P.; Rob, F.; Verhoeven, J. W. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5127.
41. (b) 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.
42. (c) Oevering, H.; Verhoeven, J. W.; Paddon-Row, M. N.; Warman, J. M. Tetrahedron 1989, 45, 4751.
43. Kjaer, A. M.; Ulstrup, J. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 1934.
44. (a) Morais, J.; Hung, R. R.; Grabowski, J. J.; Zimmt-, M. B. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13138.
45. (b) Kumar, K.; Kurnikov, I. V.; Beratan, D. N.; Waldeck, D. H.; Zimmt, M. B. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 5529.
46. (c) Vath, P.; Zimmt, M. B. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2626.
47. Boldrini, B.; Cavalli, E.; Painelli, A.; Terenziani, F. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 6286.
48. (a) Gould, I. R.; Young, R. H.; Mueller, L. J.; Albrecht, A. C.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1994, H6, 3147.
49. (b) Gould, I. R.; Young, R. H.; Mueller, L. J.; Albrecht, A. C.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8188.
50. Markel, F.; Ferris, N. S.; Gould, I. R.; Myers, A. B. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6208.
51. Kelley, A. M. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6891.
52. (a) Britt, B. M.; McHale, J. L.; Friedrich, D. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6347.
53. (b) Zong, Y.; McHale, J. L. J. Chem. Phys. 1997, 107, 2920.
54. Lilichenko, M.; Tittelbach-Helmrich, D.; Verhoeven, J. W.; Gould, I. R.; Myers, A. B. J. Chem. Phys. 1998, 109, 10958.
55. (a) Mulliken, R. S. J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 600.
56. (b) Mulliken, R. S. J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 4493.
57. (c) Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1951, 19, 514.
58. (d) Mulliken, R. S. J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 811.
59. Foster, R. Organic Charge-Transfer Complexes; Academic Press: New York, 1969
60. Levy, D.; Arnold, B. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10727.
61. Arnold, B. R.; Schill, A. W.; Poliakov, P. V. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 537.
62. Arnold, B. R.; Euler, A.; Poliakov, P. V.; Schul, A. W. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 10404.
63. Levy, D.; Arnold, B. R. Can. J. Chem. 2003, 81, 567.
64. Levy, D.; Arnold, B. R. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2113.
65. Arnold, B. R.; Zaini, R.; Euler, A. Spectrosc. Lett. 2000, 33, 595.
66. Lakowicz, J. R. In Principles of Fluorescence Spectroscopy, 2nd ed.; Kluwer/Plenum: New York, 1999.
67. Van Houten, J.; Watts, R. J. J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 4853.
68. Corner, H.; Gruen, H. J. Photochem. 1985, 28. 329.
69. sep are the rate constants for solvation of the CRIP to the solvent-separated radical ion pair (SSRIP), return of ET from the SSRIP, and separation of the SSRIP into free radical ions, respectively. The decay constants for the systems in this study were taken from refs 30 and 39b.
70. (b) Arnold, B. R.; Noukakis, D.; Farid, S.; Goodman, J. L.; Gould, I. R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4399.
71. Zaini, R.; Orcutt, A. C.; Arnold, B. R. Photochem. Photobiol. 1999, 69, 443.
72. Arnold, B. R.; Euler, A.; Fields, K.; Zaini, R. Y. J. Phys. Org. Chem. 2000, 13, 729.
73. -1 has appeared in refs 11a, 12b, and 16a.
74. (a) Asahi, T.; Ohkohchi, M.; Mataga, N. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13152.
75. (b) Miyasaka, H.; Kotani, S.; Itaya, A.; Schweitzer, G.; Schryver, F. C. D.; Malaga, N. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7978.
76. Benesi, H. A.; Hildebrand, J. J. J. Am. Chem. Soc. 1949, 71, 2703.
77. Scott, R. L. Reel. Trav. Chim. Pays-Bas 1956, 75, 787.
78. Foster, R.; Hammick, D. L.; Wardley, A. A. J. Chem. Soc. 1953, 3817.
79. Rose, N. J.; Drago, R. S. J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 6138.
80. Arnold, B. R.; Fand, S.; Goodman, J. L.; Gould, I. R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5482.
81. Li, B.; Peters, K. S. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13145.
82. Zhou, J.; Zhong, C.; Francis, T. M.; Braun,-C. L. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8319.