Spin dynamics of photogenerated triradicals in fixed distance electron donor - Chromophore - Acceptor - TEMPO molecules

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 110, Issue 23, 2006, Pages 7323-7333

  Mi, Qixi ^a   Chernick, Erin T ^a   McCamant, David W ^a   Weiss, Emily A ^a   Ratner, Mark A ^a   Wasielewski, Michael R ^a  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTIFERROMAGNETIC COUPLING; RADICAL ION PAIR DECAY; SPIN DYNAMICS; TETRAMETHYLPIPERIDINOXYL (TEMPO);

ANTIFERROMAGNETIC MATERIALS; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; EMISSION SPECTROSCOPY; FREE RADICALS; NAPHTHALENE; PARAMAGNETIC RESONANCE;

CHROMOPHORES;

EID: 33745728202     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp061218w     Document Type: Article

References (96)

1. Wasielewski, M. R. Chem. Rev. 1992, 92, 435-461.
2. Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 40-48.
3. Wagner, R. W.; Lindsey, J. S.; Seth, J.; Palaniappan, V.; Bocian, D. F. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3996-3997.
4. de Silva, A. P.; Gunaratne, H. Q. N.; Gunnlaugsson, T.; Huxley, A. J. M.; McCoy, C. P.; Rademacher, J. T.; Rice, T. E. Chem. Rev. 1997, 97, 1515-1566.
5. Willner, I.; Willner, B. J. Mater. Chem. 1998, 8, 2543-2556.
6. Tour, J. M.; Kozaki, M.; Seminario, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8486-8493.
7. Collier, C. P.; Mattersteig, G.; Wong, E. W.; Luo, Y.; Beverly, K.; Sampaio, J.; Raymo, F. M.; Stoddart, J. F.; Heath, J. R. Science 2000, 289, 1172-1175.
8. Davis, W. B.; Svec, W. A.; Ratner, M. A.; Wasielewski, M. R. Nature 1998, 396, 60-63.
9. Waldeck, D. H.; Beratan, D. N. Science 1993, 267, 576-577.
10. Metzger, R. M. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 950-957.
11. Chen, J.; Reed, M. A.; Rawlett, A. M.; Tour, J. M. Science 1999, 286, 1550-1552.
12. Prathapan, S.; Yang, S. I.; Seth, J.; Miller, M. A.; Bocian, D. F.; Holten, D.; Lindsey, J. S. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8237-8248.
13. Yang, S. I.; Prathapan, S.; Miller, M. A.; Seth, J.; Bocian, D. F.; Lindsey, J. S.; Holten, D. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8249-8258.
14. Yang, S. I.; Lammi, R. K.; Prathapan, S.; Miller, M. A.; Seth, J.; Diers, J. R.; Bocian, D. F.; Lindsey, J. S.; Holten, D. J. Mater. Chem. 2001, 11, 2420-2430.
15. del Rosario Benites, M.; Johnson, T. E.; Weghorn, S.; Yu, L. H.; Rao, P. D.; Diers, J. R.; Yang, S. I.; Kirmaier, C.; Bocian, D. F.; Holten, D.; Lindsey, J. S. J. Mater. Chem. 2002, 12, 65-80.
16. Jones, B. A.; Ahrens, M. J.; Yoon, M. H.; Facchetti, A.; Marks, T. J.; Wasielewski, M. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 6363-6366.
17. Gosztola, D.; Niemczyk, M. P.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5118-5119.
18. Hayes, R. T.; Wasielewski, M. R.; Gosztola, D. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5563-5567.
19. Lukas, A. S.; Wasielewski, M. R. In Molecular switches; Feringa, B. L., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2001; pp 1-35.
20. Prisner, T.; Dobbert, O.; Dinse, K. P.; Van Willigen, H. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1622-1623.
21. Angerhofer, A.; Toporowicz, M.; Bowman, M. K.; Morris, J. R.; Levanon, H. J. Phys. Chem. 1988, 92, 7164-7166.
22. Rajca, A. Chem. Rev. 1994, 94, 871-893.
23. Nakatsuji, S.; Anzai, H. J. Mater. Chem. 1997, 7, 2161-2174.
24. Lahti, P. M., Ed. Magnetic properties of organic materials; Marcel Dekker: New York, 1999.
25. Crayston, J. A.; Devine, J. N.; Walton, J. C. Tetrahedron 2000, 56, 7829-7857.
26. Sugawara, T.; Sakurai, H.; Izuoka, A. In Hyper-structured molecules II: chemistry, physics and applications; Sasabe, H., Ed.; Gordon and Breach: Amsterdam, The Netherlands, 2001; pp 35-57.
27. Wolf, S. A.; Awschalom, D. D.; Buhrman, R. A.; Daughton, J. M.; von Molnar, S.; Roukes, M. L.; Chtchelkanova, A. Y.; Treger, D. M. Science 2001, 294, 1488-1495.
28. Miller, J. S.; Manson, J. L. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 563-570.
29. Awschalom, D. D.; Flatte, M. E.; Samarth, N. Sci. Am. 2002, 286, 66-73.
30. Rajca, A. Chem.-Eur. J. 2002, 8, 4834-4841.
31. Itkis, M. E.; Chi, X.; Cordes, A. W.; Haddon, R. C. Science 2002, 296, 1443-1445.
32. Buchachenko, A. L.; Berdinsky, V. L. Chem. Rev. 2002, 102, 603-612.
33. Buchachenko, A. L.; Ruban, L. V.; Step, E. N.; Turro, N. J. Chem. Phys. Lett. 1995, 233, 315-318.
34. Vlassiouk, I.; Smirnov, S.; Kutzki, O.; Wedel, M.; Montforts, F.P. J. Phys. Chem. B 2002, 1-6, 8657-8666.
35. Smirnov, S.; Vlassiouk, I.; Kutzki, O.; Wedel, M.; Montforts, F.P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4212-4213.
36. Volkova, O. S.; Taraban, M. B.; Plyusnin, V. F.; Leshina, T. V.; Egorov, M. P.; Nefedov, O. M. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 4001-4005.
37. Mon, Y.; Sakaguchi, Y.; Hayashi, H. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 4453-4467.
38. Mori, Y.; Sakaguchi, Y.; Hayashi, H. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2001, 74, 293-304.
39. Ishii, K.; Hirose, Y.; Kobayashi, N. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 1986-1990.
40. Ishii, K.; Hirose, Y.; Fujitsuka, M.; Ito, O.; Kobayashi, N. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 702-708.
41. Weiss, E. A.; Chernick, E. T.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 2326-2327.
42. Forrester, A. R.; Hay, J. M.; Thomson, R. H. Organic chemistry of stable free radicals; Academic Press: London, 1968.
43. Sümmermann, W.; Deffner, U. Tetrahedron 1975, 31, 593-596.
44. Greenfield, S. R.; Svec, W. A.; Gosztola, D.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6767-6777.
45. Weiss, E. A.; Ratner, M. A.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3639-3647.
46. Hasharoni, K.; Levanon, H.; Greenfield, S. R.; Gosztola, D. J.; Svec, W. A.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 8055-8056.
47. Hasharoni, K.; Levanon, H.; Greenfield, S. R.; Gosztola, D. J.; Svec, W. A.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 10228-10235.
48. Lukas, A. S.; Miller, S. E.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 931-940.
49. Giaimo, J. M.; Gusev, A. V.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8530-8531.
50. Yamaguchi, S.; Hamaguchi, H. O. Appl. Spectrosc. 1995, 49, 1513-1515.
51. (51 ) Schweiger, A. Jeschke, G. Principles of pulse electron paramagnetic resonance; Oxford University Press: Oxford, U.K., 2001.
52. Debreczeny, M. P.; Svec, W. A.; Marsh, E. M.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 8174-8175.
53. Gosztola, D.; Niemczyk, M. P.; Svec, W. A.; Lukas, A. S.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6545-6551.
54. Weiss, E. A.; Sinks, L. E.; Lukas, A. S.; Chernick, E. T.; Ratner, M. A.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10309-10316.
55. Lukas, A. S.; Bushard, P. J.; Weiss, E. A.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3921-3930.
56. Mori, Y.; Sakaguchi, Y.; Hayashi, H. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 446-451.
57. Shaakov, S.; Galili, T.; Stavitski, E.; Levanon, H.; Lukas, A.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6563-6572.
58. Duling, D. R. J. Magn. Reson. B 1994, 104, 105-110.
59. Carrington, A.; McLachlan, A. D. Introduction to magnetic resonance with applications to chemistry and chemical physics; Harper and Row: New York, 1967.
60. Corvaja, C.; Maggini, M.; Prato, M.; Scorrano, G.; Venzin, M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 8857-8858.
61. Yamauchi, S. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2004, 77, 1255-1268.
62. McCain, D. C. J. Magn. Reson. 1972, 7, 170-176.
63. McLauchlan, K. A. In Modem pulsed and continuous-wave electron spin resonance; Kevan, L.; Bowman, M. K., Eds.; Wiley: New York, 1990; pp 285-363.
64. Hasharoni, K.; Levanon, H.; Tang, J.; Bowman, M. K.; Norris, J. R.; Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 6477-6481.
65. Timmel, C. R.; Horer, P. J. Chem. Phys. Lett. 1994, 226, 144-150.
66. Weis, V.; van Willigen, H. J. Porphyrins Phthalocyanines 1998, 2, 353-361.
67. Eaton, S. S.; Eaton, G. R. Biol. Magn. Reson. 2000, 19, 29-154.
68. Fujisawa, J.; Ishii, K.; Ohba, Y.; Yamauchi, S.; Fuhs, M.; Möbius, K. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 213-216.
69. Ishii, K.; Fujisawa, J.; Ohba, Y.; Yamauchi, S. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 13079-13080.
70. Haberkorn, R.; Michel-Beyerle, M. E. Biophys. J. 1979, 26, 489-498.
71. Hoff, A. J.; Rademaker, H.; Van Grondelle, R.; Duysens, L. N. M. Biochim. Biophys. Acta 1977, 460, 547-554.
72. Mori, Y.; Sakaguchi, Y.; Hayashi, H. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4896-4905.
73. Till, U.; Hore, P. J. Mol. Phys. 1997, 90, 289-296.
74. Wegner, M.; Fischer, H.; Grosse, S.; Vieth, H. M.; Oliver, A. M.; Paddon-Row, M. N. Chem. Phys. 2001, 264, 341-353.
75. Weller, A.; Staerk, H.; Treichel, R. Faraday Discuss. 1984, 78, 271-278.
76. Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1956, 24, 966-978.
77. Kobori, Y.; Kawai, A.; Obi, K. J. Phys. Chem. 1994, 98, 6425-6429.
78. Wiederrecht, G. P.; Svec, W. A.; Wasielewski, M. R.; Galili, T.; Levanon, H. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9715-9722.
79. Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1965, 43, 679-701.
80. Weiss, E. A.; Tauber, M. J.; Ratner, M. A.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6052-6061.
81. Dupeyre, R. M.; Lemaire, H.; Rassat, A. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 3771-3772.
82. Molecular geometries are modeled at the UHF/PM3 level, using HyperChem; Hypercube, Inc.: Gainesville, FL.
83. Closs, G. L.; Forbes, M. D. E.; Norris, J. R. J. Phys. Chem. 1987, 91, 3592-3599.
84. Hoytink, G. J. Acc. Chem. Res. 1969, 2, 114-120.
85. Jortner, J. J. Chem. Phys. 1976, 64, 4860-4867.
86. Weiss, E. A.; Ahrens, M. J.; Sinks, L. E.; Ratner, M. A.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9510-9511.
87. Muus, L. T.; Atkins, P. W.; McLauchlan, K. A.; Pedersen, J. B. Chemically induced magnetic polarization; Reidel: Dordrecht, The Netherlands, 1977.
88. Norris, J. R.; Morris, A. L.; Thurnauer, M. C.; Tang, J. J. Chem. Phys. 1990, 92, 4239-4249.
89. Blattler, C.; Jent, F.; Paul, H. Chem. Phys. Lett. 1990, 166, 375-380.
90. Kawai, A.; Okutsu, T.; Obi, K. J. Phys. Chem. 1991, 95, 9130-9134.
91. Goudsmit, G. H.; Paul, H.; Shushin, A. I. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13243-13249.
92. Blank, A.; Levanon, H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 4799-4807.
93. Gast, P.; Hoff, A. J. Biochim. Biophys. Acta 1979, 548, 520-535.
94. Hoff, A. J.; Gast, P. J. Phys. Chem. 1979, 83, 3355-3358.
95. Conti, F.; Corvaja, C.; Gattazzo, C.; Toffoletti, A.; Bergo, P.; Maggini, M.; Scorrano, G.; Prato, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 3526-3531.
96. Kobori, Y.; Takeda, K.; Tsuji, K.; Kawai, A.; Obi, K. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 5160-5170.