Charge-transfer controlled exchange interaction in radical-triplet encounter pairs as studied by FT-EPR spectroscopy

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 111, Issue 23, 2007, Pages 4890-4901

  Kawai, Akio ^a   Shibuya, Kazuhiko ^a  

^a TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER; ENERGY GAP; FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY; PARAMAGNETIC RESONANCE;

CHEMICALLY INDUCED DYNAMIC ELECTRON POLARIZATION (CIDEP); DOUBLET ENERGY SEPARATION; EXCHANGE INTERACTION; RADICAL TRIPLET SYSTEMS;

EXCHANGE INTERACTIONS;

EID: 34347362984     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp067753d     Document Type: Article

References (92)

1. (a) Nagakura, S., Hayashi, H., Azumi, T., Eds. Dynamic Spin Chemistry; Kodansha: Tokyo; Wiley & Sons: New York, 1998. Steiner, U. E.; Chem. Rev. 1989, 89, 51.
2. (b) Molin, Yu. N. Spin Polarization and Magnetic Effects in Radical Reactions; Elsevier: New York, 1984.
3. Muus, L. T.; Atkins, P. W.; McLauchlan, K. A.; Pedersen, J. B. Chemically Induced Magnetic Polarization;
4. D. Reidel Publishing Company: Dordrecht, The Netherlands, 1977. Adrian, F. J. Res. Chem. Intermed. 1979, 3, 3.
5. (c) vanWilligen, H. Chem. Rev. 1993, 93, 173.
6. (a) Gijzeman, O. L. J.; Kaufman, F.; Porter, G. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1973, 69, 727.
7. (b) Razi.Naqvi, K. J. Phys. Chem. 1981, 85, 2303.
8. (c) Watkins, A. R. Chem. Phys. Lett. 1980, 70, 262.
9. (d) Kuzumin, V. A.; Klinger, D. S.; Hammond, G. S. Photochem. Photobiol. 1980, 31, 607.
10. (e) Hiratsuka, H.; Rajadurai, S.; Das, P. K.; Hug, G. L.; Fessenden, R. W. Chem. Phys. Lett. 1987, 137, 255.
11. (a) Chattopadhyay, S. K.; Das, P. K.; Hug, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 6205.
12. (b) Suzuki, T.; Obi, K. Chem. Phys. Lett. 1995, 246, 130.
13. (a) Imamura, T.; Onitsuka, O.; Obi, K. J. Phys. Chem. 1986, 90, 6741.
14. (b) Fujisawa, J.; Ishii, K.; Ohba, Y.; Iwaizumi, Y.; Yamauchi, S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 17082.
15. (a) Blättler, C.; Jent, F.; Paul, H. Chem. Phys. Lett. 1990, 166, 375.
16. (b) Kawai, A.; Okutsu, T.; Obi, K. J. Phys. Chem. 1991, 95, 9130.
17. (c) Kawai, A.; Obi, K. J. Phys. Chem. 1992, 96, 52.
18. (d) Kawai, A.; Obi, K. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5701.
19. (e) Kawai, A.; Obi, K. Res. Chem. Intermed. 1993, 19, 866.
20. (f) Kawai, A. Appl. Magn. Reson. 2003, 23, 349.
21. (g) Kawai, A.; Shiubya, K. J. Photochem. Photobiol., C 2006, 7, 89.
22. (a) Turro, N. J.; Khudyakov, I. V.; Dwyer, D. W. J. Phys. Chem. 1993, 79, 10530.
23. (b) Khudyakov, I. V.; Turro, N. J. Res. Chem. Intermed. 1993, 19, 15.
24. (a) Kobori, Y.; Kawai, A.; Obi, K. J. Phys. Chem. 1994, 98, 6425.
25. (b) Mitsui, M.; Takeda, K.; Kobori, Y.; Kawai, A.; Obi, K. Chem. Phys. Lett. 1996, 262, 125.
26. (a) Corvaja, C.; Maggini, M.; Prato, M.; Scorrano, G.; Venzin, M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 8857.
27. (b) Teki, Y.: Miyamoto, S.; Nakatsuji, M.; Miura, Y. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 294.
28. (c) Ballesteros, O. G.; Maretti, L.; Sastre, R.; Scaiano, J. C. Macromolecules 2001, 34, 6184.
29. (d) Sartori, E.; Toffoletti, A.; Rastrelli, F.; Corvaja, C.; Bettio, A.; Formaggio, F.; Oancea, S.; Toniolo, C. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 6905.
30. (e) Franco, L.; Mazzoni, M.: Corvaja, C.; Gubskaya, V. P.; Berezhnaya, L. Sh.; Nuretdinov, I. A. Mol. Phys. 2006, 104, 1543.
31. (a) Ishii, K.; Fujisawa, J.; Ohba, Y.; Yamauchi, S. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 13079.
32. (b) Fujisawa, J.; Ishii, K.; Ohba, Y.; Yamauchi, S.; Fuhs, M.; Möbius, K. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 5869.
33. (c) Maretti, L.; Saiful, Islam, S. M.; Kajiwara, T.; Miyamoto, R.; Ohba, Y.; Yamauchi, S. Mot. Phys. 2006, 104, 1619.
34. (a) Michaeli, S.; Meiklyar, V.; Schulz, M.; Moebius, K.; Levanon, H. J. Phys. Chem. 1994, 98, 7444.
35. (b) Asano-Someda, M.; van der Est, A.; Krgüer, U.; Stehlik, D.; Kaizu, Y.; Levanon, H. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6704.
36. (c) Kandrashkin, Y. E.; Asano-Someda, M.; van der Est, A. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 9617.
37. (d) Asano-Someda, M.; Ishizuka, K.; Kaizu, Y. Mol. Phys. 2006, 104, 1609.
38. (a) Mori, Y.; Sakaguchi, Y.; Hayashi, H. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 4453.
39. (b) Ivanov, K. L. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5160.
40. (c) Mi, Q.; Chernick, E. T.; McCamant, D. W.; Weiss, E. A.; Ratner, M. A.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 7323.
41. Poole, C. P., Jr.; Frach, H. A. Handbook of Electron Spin Resonance; American Institute of Physics: Woodbury, NY, 1994.
42. (a) Goudsmit, G. H.; Paul, H.; Shushin, A. I. J. Phys. Chem. 1993, 97, 19243.
43. (b) Goudsmit, G. H.; Paul, H.; Chem. Phys. Lett. 1993, 208, 73.
44. (c) Blättler, C.; Paul, H. Res. Chem. Interned. 1991, 16, 201.
45. (a) Kobori, Y.; Takeda, K.; Tsuji, K.; Kawai, A.; Obi, K. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 5160.
46. (b) Kobori, Y.; Mitsui, M.; Kawai, A.; Obi, K. Chem. Phys. Lett. 1996, 252, 355.
47. (a) Terazono, H.; Kawai, A.; Tsuji, K.; Shibuya, K. J. Photochem. Photobiol, A 2006, 183, 22.
48. (b) Mitsui, M.; Takeda, K.; Kobori, Y.; Kawai, A.; Obi, K. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 1120.
49. (c) Mitsui, M.; Kobori, Y.; Kawai, A.; Obi, K. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 524.
50. Turro, N. J.; Koptyug, I. V.; Willingen, H. V.; McLauchlan, K. A. J. Magn. Reson., Ser. A 1994, 109, 121.
51. (a) Blank, A.; Levanon, H. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 794.
52. (b) Blank, A.; Levanon, H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 4799.
53. (a) Martínez, C. G.; Jockusch, S.; Ruzzi, M.; Sartori, E.; Moscatelli, A.; Turro, N. J.; Buchachenko, A. L. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 10216.
54. (b) Stavitski, E.; Wagnert, L.; Levanon, H. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 976.
55. Shushin, A. I. Z. Phys. Chem. 1993, 182, 9.
56. (a) Shushin, A. I. Chem. Phys. Lett. 1993, 208, 173.
57. (b) Shushin, A. I. Chem. Phys. Lett. 1999, 313, 246.
58. (c) Shushin, A. I. Mol. Phys. 2002, 100, 1303.
59. Adrian, F. J. Chem. Phys. Lett. 1994, 229, 465.
60. Andersen, P. W. Phys. Rev. 1959, 115, 2.
61. Bixon, M.; Jortner, J.; Michel-Beyerle, M. E. Z. Phys. Chem. 1993, 180, 193.
62. (a) Sekiguchi, S.; Kobori, Y.; Akiyama, K.; Tero-Kubota, S. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 1325.
63. (b) Kobori, Y.; Sekiguchi, S.; Akiyama, K.; Tero-Kubota, S. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 5416.
64. (c) Kobori, Y.; Akiyama, K.; Tero-Kubota, S. J. Chem. Phys. 2000, 113, 465.
65. Kawai, A.; Shibuya, K.; Obi, K. Appl. Magn. Reson. 2000, 18, 343.
66. (a) Kawai, A.; Watanabe, Y.; Shibuya, K. Mol. Phys. 2002, 100, 1225.
67. (b) Kawai, A.; Watanabe, Y.; Shibuya, K. Chem. Phys. Lett. 2003, 372, 8.
68. (c) Rozenshtein, V.; Berg, A.; Stavitski, E.; Levanon, H.; Franco, L.; Corvaja, C. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 11144.
69. Kawai, A.; Shibuya, K. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 12305.
70. Verma, N. C.; Fessenden, R. W. J. Chem. Phys. 1976, 65, 2139.
71. Atherton N. M. Principles of Electro Spin Resonance; Prentice Hall: New York, 1993.
72. Murov, S. L.; Carmichael I.; Hug G. L. Handbook of Photochemistry; Marcel Dekker: New York, 1993.
73. Yekta, A.; Turro, N. J. Mol. Photochem. 1972, 3, 307.
74. Scaiano, J. C. Handbook of Organic Photochemistry; CRC Press: Boca Raton, FL, 1989; Vol. 2.
75. Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1956, 24, 966.
76. Gould, I. R.; Deniz, E.; Moser, J. E.; Farid, S. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 4290.
77. Samanta, A.; Bhattacharyya, K.; Das, P. K.; Kamat, P. V.; Weir, D.; Hug, G. L. J. Phys. Chem. 1989, 3, 3651.
78. Chen, J. M.; Ho, T.-I.; Mon, C.-Y. J. Phys. Chem. 1990, 94, 2889.
79. Kawai, A. Appl. Magn. Reson. 2004, 26, 213.
80. (a) Okamoto, K.; Nogami, Y.; Tominaga, T.; Terazima, M. Chem. Phys. Lett. 2003, 372, 419.
81. (b) Terazima, M.; Nogami, Y.; Tominaga, T. Chem. Phys. Lett. 2000, 332, 503.
82. (c) Ukai, A.; Hirota, N.; Terazima, M. Chem. Phys. Lett. 2000, 319, 427.
83. (d) Denkers, R. L.; Leaist, D. G. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 304.
84. (a) Miller, J. R.; Beitz, J. V.; Huddleston, R. K. J. Am. Chem. Soc. 1984, 706, 5057.
85. (b) Miller, J. R.; Beitz, J. V. J. Chem. Phys. 1981, 74, 6476.
86. (c) Miller, J. R.; Beitz, J. V. J. Chem. Phys. 1979, 71, 4579.
87. (d) Gould, I. R.; Young, R. H.; Moody, R. E.; Farid, S. J. Phys. Chem. 1991, 95, 2068.
88. (e) Weiss, E. A.; Ratner, M. A.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3639.
89. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Kiene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; 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.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
90. (a) Fujisawa, J.; Ohba, Y.; Yamauchi, S. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 434.
91. (b) Yamauchi, S.; Takahashi, A.; Iwasaki, Y.; Unno, M.; Ohba, Y.; Higuchi, J.; Blank, A.; Levanon, H. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1478.
92. (c) Kawai, A.; Hidemori, T.; Shibuya, K. Mol. Phys. 2006, 104, 1573.