Temperature-dependent mechanistic transition for photoinduced electron transfer modulated by excited-state vibrational relaxation dynamics

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 111, Issue 24, 2007, Pages 6829-6838

  Kang, Youn K ^a   Duncan, Timothy V ^a   Therien, Michael J ^a  

^a UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EXCITED STATES; RELAXATION PROCESSES; ULTRAFAST PHENOMENA; VAN DER WAALS FORCES;

AROMATIC BRIDGE; JUXTAPOSED PORPHYRYL; TEMPERATURE-DEPENDENT MECHANISTIC EVOLUTION;

ELECTRON TRANSITIONS;

EID: 34547251540     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp070414f     Document Type: Article

References (93)

1. Marcus, R. A.; Sutin, N. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265.
2. DeVault, D. Quantum-Mechanical Tunneling in Biological Systems, 2nd ed.; Cambridge University Press: Cambridge, 1984.
3. Bixon, M.; Jortner, J. Adv. Chem. Phys. 1999, 106, 35.
4. Bagchi, B.; Gayathri, N. Adv. Chem. Phys. 1999, 107, 1.
5. Hopfield, J. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1974, 71, 3640.
6. Harrison, R. J.; Pearce, B.; Beddard, G. S.; Cowan, J. A.; Sanders, J. K. M. Chem. Phys. 1987, 116, 429.
7. Heitele, H.; Michel-Beyerle, M. E.; Finckh, P. Chem. Phys. Lett. 1987, 138, 237.
8. Smit, K. J.; Warman, J. M.; De Haas, M. P.; Paddon-Row, M. N.; Oliver, A. M. Chem. Phys. Lett. 1988, 152, 177.
9. Finckh, P.; Heitele, H.; Volk, M.; Michel-Beyerle, M. E. J. Phys. Chem. 1988, 92, 6584.
10. Gunner, M. R.; Dutton, P. L. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 3400.
11. Liang, N.; Miller, J. R.; Closs, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8740.
12. Liang, N.; Miller, J. R.; Closs, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5353.
13. Delaney, J. K.; Mauzerall, D. C.; Lindsey, J. S. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 957,
14. O'Driscoll, E.; Simon, J. D. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 6580.
15. Rodriguez, J.; Kirmaier, C.; Johnson, M. R.; Friesner, R. A.; Holten, D.; Sessler, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 1652.
16. Liu, J. Y.; Bolton, J. R. J. Phys. Chem. 1992, 96, 1718.
17. Zeng, Y.; Zimmt, M. B. J. Phys. Chem. 1992, 96, 8395.
18. Chen, P.; Mecklenburg, S. L.; Meyer, T. J. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13126.
19. Kroon, J.; Oevering, H.; Verhoeven, J. W.; Warman, J. M.; Oliver, A. M.; Paddon-Row, M. N. J. Phys. Chem. 1993, 97, 5065.
20. Khundkar, L. R.; Perry, J. W.; Hanson, J. E.; Dervan, P. B. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9700.
21. Wiederrecht, G. P.; Svec, W. A.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 1386.
22. Davis, W. B.; Ratner, M. A.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7877.
23. Napper, A. M.; Read, I.; Waldeck, D. H.; Kaplan, R. W.; Zimmt, M. B. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 4784.
24. Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1956, 24, 966.
25. Levich, V. G. Adv. Electrochem. Eng. 1966, 4, 249.
26. Marcus, R. A.; Eyring, H. Annu. Rev. Phys. Chem. 1964, 15, 155.
27. Efrima, S.; Bixon, M. Chem. Phys. Lett. 1974, 25, 34.
28. Van Duyne, R. P.; Fisher, R. S. Chem. Phys. 1974, 5, 183.
29. Jortner, J. J. Chem. Phys. 1976, 64, 4860.
30. Siders, P.; Marcus, R. A. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 748.
31. Heitele, H.; Pöllinger, F.; Weeren, S.; Michel-Beyerle, M. E. Chem. Phys. Lett. 1990, 168, 598.
32. Zusman, L. D. Chem. Phys. 1980, 49, 295.
33. Hynes, J. T. J. Phys. Chem. 1986, 90, 3701.
34. Rips, I.; Jortner, J. Chem. Phys. Lett. 1987, 133, 411.
35. Åkesson, E.; Walker, G. C.; Barbara, P. F. J. Chem. Phys. 1991, 95 4188
36. Walker, G. C.; Barbara, P. F.; Doorn, S. K.; Dong, Y.; Hupp, J. T. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5712.
37. Kliner, D. A. V.; Tominaga, K.; Walker, G. C.; Barbara, P. F. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 8323.
38. Tominaga, K.; Kliner, D. A. V.; Johnson, A. E.; Levinger, N. E.; Barbara, P. F. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1228.
39. Kobayashi, T.; Takagi, Y.; Kandori, H.; Kemnitz, K.; Yoshihara, K. Chem. Phys. Lett. 1991, 180, 416.
40. Nagasawa, Y.; Yartsev, A. P.; Tominaga, K.; Johnson, A. E.; Yoshihara, K. J. Chem. Phys. 1994, 101, 5717.
41. Yoshihara, K.; Tominaga, K.; Nagasawa, Y. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1995, 68, 696.
42. Pöllinger, F.; Heitele, H.; Michel-Beyerle, M. E.; Anders, C.; Futscher, M.; Staab, H. A. Chem. Phys. Lett. 1992, 198, 645.
43. Heitele, H.; Pöllinger, F.; Haeberle, T.; Michel-Beyerle, M. E.; Staab, H. A. J. Phys. Chem. 1994, 98, 7402.
44. Kosower, E. M.; Dodiuk, H.; Tanizawa, K.; Ottolenghi, M.; Orbach, N. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 2167.
45. Huppert, D.; Kanety, H.; Kosower, E. M. Faraday Discuss. 1982, 161.
46. Iovine, P. M.; Kellett, M. A.; Redmore, N. P.; Therien, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8717.
47. Kang, Y. K.; Rubtsov, I. V.; Iovine, P. M.; Chen, J. X.; Therien, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8275.
48. Zheng, J. R.; Kang, Y. K.; Therien, M. J.; Beratan, D. N. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11303.
49. Rubtsov, I. V.; Susumu, K.; Rubtsov, G. I.; Therien, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2687.
50. Weller, A. Z. Phys. Chem. N. F. 1982, 133, 93.
51. Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1965, 43, 679.
52. Maroncelli, M.; Macinnis, J.; Fleming, G. R. Science 1989, 243, 1674.
53. Kosower, E. M.; Huppert, D. Chem. Phys. Lett. 1983, 96, 433.
54. McGuire, M.; McLendon, G. J. Phys. Chem. 1986, 90, 2549.
55. Simon, J. D.; Su, S. G. J. Phys. Chem. 1988, 92, 2395.
56. Kang, T. J.; Kahlow, M. A.; Giser, D.; Swallen, S.; Nagarajan, V.; Jarzeba, W.; Barbara, P. F. J. Phys. Chem. 1988, 92, 6800.
57. Calef, D. F.; Wolynes, P. G. J. Phys. Chem. 1983, 87, 3387.
58. Calef, D. F.; Wolynes, P. G. J. Chem. Phys. 1983, 78, 470.
59. Garg, A.; Onuchic, J. N.; Ambegaokar, V. J. Chem. Phys. 1985, 83, 4491.
60. Onuchic, J. N. J. Chem. Phys. 1987, 86, 3925.
61. Rips, I.; Jortner, J. J. Chem. Phys. 1987, 87, 2090.
62. Rips, I.; Jortner, J. J. Chem. Phys. 1987, 87, 6513.
63. Jortner, J.; Bixon, M. J. Chem. Phys. 1988, 88, 167.
64. Sparpaglione, M.; Mukamel, S. J. Phys. Chem. 1987, 91, 3938.
65. Sparpaglione, M.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 1988, 88, 1465.
66. Sparpaglione, M.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 1988, 88, 3263.
67. McManis, G. E.; Gochev, A.; Weaver, M. J. Chem. Phys. 1991, 152, 107.
68. Morillo, M.; Cukier, R. I. J. Chem. Phys. 1988, 89, 6736.
69. Masad, A.; Huppert, D.; Kosower, E. M. Chem. Phys. 1990, 144, 391.
70. Sinks, L. E.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 611.
71. Liu, M.; Ito, N.; Maroncelli, M.; Waldeck, D. H.; Oliver, A. M.; Paddon-Row, M. N. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17867.
72. Sumi, H.; Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1986, 84, 4894.
73. Barbara, P. F.; Walker, G. C.; Smith, T. P. Science 1992, 256, 975.
74. Walker, G. C.; Åkesson, E.; Johnson, A. E.; Levinger, N. E.; Barbara, P. F. J. Phys. Chem. 1992, 96, 3728.
75. v = 0.35 eV.
76. Fajer, J.; Borg, D. C.; Forman, A.; Dolphin, D.; Felton, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 3451.
77. Davidson, D. W.; Cole, R. H. J. Chem. Phys. 1950, 18, 1417.
78. Davidson, D. W.; Cole, R. H. J. Chem. Phys. 1951, 19, 1484.
79. Devault, D.; Chance, B. Biophys. J. 1966, 6, 825.
80. Eom, H. S.; Jeoung, S. C.; Kim, D.; Ha, J.-H.; Kim, Y.-R. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3661.
81. Gurzadyan, G. G.; Tran-Thi, T.-H.; Gustavsson, T. J. Chem. Phys. 1998, 108, 385.
82. Akimoto, S.; Yamazaki, T.; Yamazaki, I.; Osuka, A. Chem. Phys. Lett. 1999, 309, 177.
83. Mataga, N.; Shibata, Y.; Chosrowjan, H.; Yoshida, N.; Osuka, A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4001.
84. Yu, H.-Z.; Baskin, J. S.; Zewail, A. H. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 9845.
85. Song, N. W.; Cho, H. S.; Yoon, M.-C.; Jeoung, S. C.; Yoshida, N.; Osuka, A.; Kim, D. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2002, 75, 1023.
86. Engleitner, S.; Seel, M.; Zinth, W. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 3013.
87. Moser, J. E.; Wolf, M.; Lenzmann, F.; Grätzel, M. Z. Phys. Chem. 1999, 212, 85.
88. Lenzmann, F.; Krueger, J.; Burnside, S.; Brooks, K.; Gratzel, M.; Gal, D.; Rühle, S.; Cahen, D. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6347.
89. Zimmermann, C.; Willig, F.; Ramakrishna, S.; Burfeindt, B.; Pettinger, B.; Eichberger, R.; Storck, W. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 9245.
90. Shaw, L. E.; Langford, C. H. Coord. Chem. Rev. 2002, 230, 165.
91. Kallioinen, J.; Benkö, G.; Sundström, V.; Korppi-Tommola, J. E. I.; Yartsev, A. P. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 4396.
92. Wan, C.; Xia, T.; Becker, H.-C.; Zewail, A. H. Chem. Phys. Lett. 2005, 412, 158.
93. CS1 + 0.17 (eV).