Laser probes of conformational isomerization in flexible molecules and complexes

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 110, Issue 12, 2006, Pages 4133-4150

  Zwier, Timothy S ^a  

^a PURDUE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CONFORMATIONAL COMPLEXITY; ENERGY THRESHOLDS; SOLUTE-SOLVENT COMPLEXES; STIMULATED EMISSION PUMPING (SEP);

COMPLEXATION; CONFORMATIONS; ELECTRON TRANSITIONS; HYDROGEN BONDS; STYRENE; WATER;

ISOMERIZATION;

EID: 33645829307     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp056390z     Document Type: Article

References (117)

1. Polanyi, J. C. Angew. Chem., Int. Ed. 1987, 26, 952-971.
2. Herschbach, D. R. Angew. Chem., Int. Ed. 1987, 26, 1221-1243.
3. Lee, Y. T. Angew. Chem., Int. Ed. 1987, 26, 939-951.
4. Orr-Ewing, A. J.; Zare, R. N. Annu. Rev. Phys. Chem. 1994, 45, 315-366.
5. Polanyi, J. C. Science 1987, 236, 680-690.
6. Lee, Y. P. Annu. Rev. Phys. Chem. 2003, 54, 215-244.
7. Butkovskaya, N. I.; Setser, D. W. Int. Rev. Phys. Chem. 2003, 22, 1-72.
8. Fernandez-Alonso, F.; Zare, R. N. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 67-99.
9. Brouard, M.; O'Keeffe, P.; Vallance, C. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 3629-3641.
10. Callegari, A.; Rizzo, T. R. Chem. Soc. Rev. 2001, 30, 214-225.
11. Valentini, J. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2001, 52, 15-39.
12. Herschbach, D. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 1-39.
13. Simons, J. P. Faraday Discuss. 1999, 113, 1-25.
14. Crim, F. F. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 877-884.
15. Weisshaar, J. C.; Zwier, T. S.; Leone, S. R. J. Chem. Phys. 1981, 75, 4873-4884.
16. Green, D.; Hammond, S.; Keske, J.; Pate, B. H. J. Chem. Phys. 1999, 110, 1979.
17. McWhorter, D. A.; Hudspeth, E.; Pate, B. H. J. Chem. Phys. 1999, 110, 2000-2009.
18. Gruebele, M.; Wolynes, P. G. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 261-267.
19. Leitner, D. M.; Levine, B.; Quenneville, J.; Martinez, T. J.; Wolynes. P. G. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 10706-10716.
20. Ebata, T.; Kouyama, K.; Mikami, N. J. Chem. Phys. 2003, 119, 2947-2950.
21. Clarkson, J. R.; Dian, B. C.; Moriggi, L.; DeFusco, A.; McCarthy, V.; Jordan, K. D.; Zwier, T. S. J. Chem. Phys. 2005, 122, 214311.
22. Csontos, J.; Kalman, M.; Tasi, G. J. Mol. Struct.-THEOCHEM 2003, 640, 69-77.
23. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly. C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M., Jr.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197.
24. Kollman, P.; Dixon, R.; Cornell, W.; Fox, T.; Chipot, C.; Pohorille, A. Comput. Sim. Biomol. Syst. 1997, 3, 83.
25. Evans, D.; Wales, D.; Dian, B. C.; Zwier, T. S. J. Chem. Phys. 2004, 120, 148-157.
26. Becker, O. M.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 1997, 106, 1495-1517.
27. Wales, D. J.; Doye, J. P. K.; Miller, M. A.; Mortenson, P. N.; Walsh, T. R. Energy Landscapes: From Clusters to Biomolecules. In Advances in Chemical Physics: Prigogine, I., Rice, S. A., Eds.; Wiley & Sons: New York, 2000; Vol. 115, pp 1-111.
28. Mortenson, P. N.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2001, 114, 6443-6454.
29. Karplus, M. Folding Design 1997, 2, S69-S75.
30. Gruebele, M. Curr. Opin. Struct. Biol. 2002, 12, 161-168.
31. Baer, T.; Potts, A. R. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 9397-9402.
32. Leitner, D. M. Int. J. Quantum Chem. 1999, 75, 523-531.
33. Bigwood, R.; Gruebele, M.; Leitner, D. M.; Wolynes, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 5960-5964.
34. Bigwood, R. M.; Gruebele, M. J. Mol. Struct.-THEOCHEM 2002, 589, 447-457.
35. Gruebele, M.; Bigwood, R. Int. Rev. Phys. Chem. 1998, 17, 91-145.
36. Yu, X.; Leitner, D. M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1698-1707.
37. Kay, L. E. J. Magn. Reson. 2005, 173, 193-207.
38. Kern, D.; Eisenmesser, E. Z.; Wolf-Watz, M. Enzyme dynamics during catalysis measured by NMR spectroscopy. In Nuclear Magnetic Resonance of Biological Macromolecules, Part C; Elsevier: Amsterdam. 2005;Vol. 394. pp 507-524.
39. Jacob, J.; Krantz, B.; Dothager, R. S.; Thiyagarajan, P.; Sosnick. T. R. J. Mol. Biol. 2004, 338, 369-382.
40. Fraser, G. T.; Suenram, R. D.; Lugez, C. L. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 1141-1146.
41. Mate, B.; Suenram, R. D.; Lugez, C. J. Chem. Phys. 2000, 113, 192-199.
42. Mikhonin, A. V.; Myshakina, N. S.; Bykov, S. V.; Asher, S. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7712-7720.
43. Jeffrey, G. A.; Saenger, W. Hydrogen Bonding in Biological Structures; Springer-Verlag: New York, 1991.
44. Latajka, Z.; Scheiner, S. Chem. Phys. Lett. 1990, 174, 179-184.
45. Krummel, A. T.; Mukherjee, P.; Zanni, M. T. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 9165-9169.
46. Gerlach, A.; Unterberg, C.; Fricke, H.; Gerhards, M. Mol. Phys. 2005, 103, 1521-1529.
47. Chung, H. S.; Khalil, M.; Smith, A. W.; Ganim, Z.; Tokmakoff, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 612-617.
48. Londergan, C. H.; Kim, Y. S.; Hochstrasser, R. M. Mol. Phys. 2005, 103, 1547-1553.
49. Kim, Y. S.; Wang, J. P.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7511-7521.
50. Kim, Y. S.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 6884-6891.
51. Wright, J. C. Vibr. Spectrosc. 2004, 36, 179-184.
52. Callis, P. R.; Burgess, B. K. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 9429-9432.
53. Chen, Y.; Barkley, M. D. Biochemistry 1998, 37, 9976-9982.
54. Crespo-Hernandez, C. E.; Cohen, B.; Hare, P. M.; Kohler, B. Chem. Rev. 2004, 104, 1977-2019.
55. Robertson, E. G.; Simons, J. P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 1-18.
56. Zwier, T. S. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8827-8839.
57. Dian, B. C.; Longarte, A.; Mercier, S.; Evans, D.; Wales, D. J.; Zwier, T. S. J. Chem. Phys. 2002, 117, 10688-10702.
58. Plutzer, C.; Kleinermanns, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 4877-4882.
59. Nir, E.; Janzen, C.; Imhof, P.; Kleinermanns, K.; deVries, M. S. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4604-4611.
60. Fricke, H.; Gerlach, A.; Unterberg, C.; Rzepecki, P.; Schrader, T.; Gerhards, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 4636-4641.
61. Chin, W.; Compagnon, I.; Dognon, J. P.; Canuel, C.; Piuzzi, F.; Dimicoli, I.; von Helden, G.; Meijer, G.; Mons, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1388-1389.
62. Chin, W.; Dognon, J. P.; Canuel, C.; Piuzzi, F.; Dimicoli, I.; Mons, M.; Compagnon, I.; von Helden, G.; Meijer, G. J. Chem. Phys. 2005, 122.
63. Dian, B. C.; Longarte, A.; Zwier, T. S. J. Chem. Phys. 2003, 118, 2696-2706.
64. Chin, W.; Mons. M.; Dognon, J. P.; Mirasol, R.; Chass, G.; Dimicoli, I.; Piuzzi, F.; Butz, P.; Tardivel, B.; Compagnon, I.; von Helden, G.; Meijer, G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5281-5288.
65. Gerhards, M. Opt. Commun. 2004, 241, 493-497.
66. Choi, M. Y.; Dong, F.; Miller, R. E. Philos, Trans. R. Soc. London A 2005, 363, 393-412.
67. Nir, E.; Imhof, P.; Kleinermanns, K.; Vries, M. S. d. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8091-8092.
68. Abo-Riziq, A. G.; Crews, B.; Bushnell, J. E.; Callahan, M. P.; De Vries, M. S. Mol. Phys. 2005, 103, 1491-1495.
69. Chin, W.; Mons, M.; Dognon, J. P.; Piuzzi, F.; Tardivel, B.; Dimicoli, I. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2700-2709.
70. Chin, W.; Dognon, J. P.; Piuzzi, F.; Tardivel, B.; Dimicoli, I.; Mons, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 707-712.
71. Dian, B. C.; Longarte, A.; Zwier, T. S. Science 2002, 296, 2369-2373.
72. Dian, B. C.; Longarte, A.; Winter, P. R.; Zwier, T. S. J. Chem. Phys. 2004, 120, 133-147.
73. Dian, B. C.; Florio, G. M.; Clarkson, J. R.; Longarte, A.; Zwier. T. S. J. Chem. Phys. 2004, 120, 9033-9046.
74. Dian, B. C.; Clarkson, J. R.; Zwier, T. S. Science 2004, 303, 1169-1173.
75. Clarkson, J. R.; Baquero, E.; Zwier, T. S. J. Chem. Phys. 2005, 122, 214312.
76. Clarkson, J. R.; Baquero, E.; Shubert, V. A.; Myshakin, E. M.; Jordan, K. D.; Zwier, T. S. Science 2005, 307, 1443-1446.
77. Selby, T. M.; Clarkson, J. R.; Mitchell, D.; Fitzpatrick, J. A. J.; Lee H. D.; Pratt, D. W.; Zwier, T. S. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 4484-4496.
78. Florio, G. M.; Christie, R.; Jordan, K. D.; Zwier, T. S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10236-10247.
79. Barker, J. R. J. Phys. Chem. 1984, 88, 11-18.
80. Troe, J. Pure Appl. Chem. 1997, 69, 841-846.
81. Damm, M.; Deckert, F.; Hippler, H.; Troe, J. J. Phys. Chem. 1991, 95, 2005-2009.
82. Flynn, G. W.; Parmenter, C.S.; Wodtke, A. M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12817-12838.
83. Leitner, D. M.; Wolynes, P. G. J. Chem. Phys. 1996, 105, 11226-11236.
84. Leitner, D. M.; Wolynes. P.G. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 541-548.
85. Schroeder, J.; Steinel, T.; Troe, J. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 5510-5516.
86. Nguyen, T. V.; Korter, T. M.; Pratt, D. W. J. Mol. Spectrosc., in press.
87. Wu, Y. R.; Levy, D. H. J. Chem. Phys. 1989, 91, 5278-5284.
88. Philips, L. A.; Levy, D. H. J. Chem. Phys. 1988, 89, 85-90.
89. Camey, J. R.; Zwier, T. S. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 8677-8688.
90. Carney, J. R.; Zwier, T. S. Chem. Phys. Lett. 2001, 341, 77-85.
91. Zwier, T. S. Annu. Rev. Phys. Chem. 1996, 47, 205-241.
92. Felker, P. M. Chem. Rev. 1994, 94, 1784.
93. Gruenloh, C. J.; Carney, J. R.; Hagemeister, F. C.; Arrington, C. A.; Zwier, T. S.; Fredericks, S. Y.; Wood, J. T.; Jordan, K. D. J. Chem. Phys. 1998, 109, 6601-6614.
94. Janzen, C.; Spangenberg, D.; Roth, W.; Kleinermanns, K. J. Chem. Phys. 1999, 110, 9898-9907.
95. Kim, K. S.; Tarakeshwar, P.; Lee, J. Y. Chem. Rev. 2000, 100, 4145-4185.
96. Clary, D. C.; Benoit, D. M.; Van Mourik, T. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 441-447.
97. Muller-Dethlefs, K.; Hobza, P. Chem. Rev. 2000, 100, 143-167.
98. Roth, W.; Schmitt, M.; Jacoby, C.; Spangenberg, D.; Janzen, C.; Kleinermanns, K. Chem. Phys. 1998, 239, 1-9.
99. Zwier, T. S. The Infrared spectroscopy of hydrogen-bonded clusters: Cycles, chains, cubes, and three-dimensional networks. In Advances in Molecular Vibrations and Collision Dynamics; Bowman. J. M., Bacic, Z., Eds.; JAI Press: Greenwich, 1998; Vol. 3, pp 249-280.
100. Fedorov, A. V.; Cable, J. R. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4943-4952.
101. Robertson, E. G. Chem. Phys. Lett. 2000, 325, 299-307.
102. Dickinson, J. A.; Hockridge, M. R.; Robertson, E. G.; Simons, J. P. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6938- 6949.
103. Florio, G. M.; Zwier, T. S. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 974-983.
104. Bach, A.; Coussan, S.; Muller, A.; Leutwyler, S. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9032-9043.
105. Peteanu, L. A.; Levy, D. H. J. Phys. Chem. 1988, 92, 6554-6561.
106. Carney, J. R.; Dian, B. C.; Florio, G. M.; Zwier, T. S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5596-5597.
107. Nguyen, T. V.; Pratt, D. W. Submitted for publication.
108. Schmitt, M.; Bohm, M.; Ratzer, C.; Vu, C.; Kalkman, L.; Meerts, W. L. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10356-10364.
109. Connell, L. L. Structural Studies of Hydrogen-bonded Clusters using Rotational Coherence Spectroscopy, University of California at Los Angeles, 1991.
110. Mons, M.; Dimicoli, I.; Tardivel, B.; Piuzzi, F.; Robertson, E. G.; Simons, J. P. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 969-973.
111. Leitner, D. M. Personal communication.
112. Evans, D. A.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3891-3897.
113. Tarczay, G.; Zalyubovsky, S. J.; Miller, T. A. Chem. Phys. Lett. 2005, 406, 81-89.
114. Zu, L.; Liu, J. J.; Gopalakrishnan, S.; Miller, T. A. Can. J. ChemKev. Can. Chim. 2004, 82, 854-866.
115. Zu, L.; Liu, J. J.; Tarczay, G.; Dupre, P.; Miller, T. A. J. Chem. Phys. 2004, 120, 10579-10593.
116. Gopalakrishnan, S.; Zu, L.; Miller, T. A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 5189-5201.
117. Gopalakrishnan, S.; Carter, C. C.; Zu, L.; Stakhursky, V.; Tarczay, G.; Miller, T. A. J. Chem. Phys. 2003, 118, 4954-4969.