Formation of Large molecular cluster anions and elucidation of their electronic structures

Bulletin of the Chemical Society of Japan

Volumn 80, Issue 6, 2007, Pages 1058-1074

  Mitsui, Masaaki ^a   Nakajima, Atsushi ^a  

^a KEIO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANION PHOTOELECTRON SPECTROSCOPIES; ANIONIC CLUSTERS; BULK SYSTEMS; BURNING TECHNIQUES; CARRIER LOCALIZATIONS; FINITE CLUSTERS; ION SOLVATIONS; MOLECULAR CLUSTERS; MOLECULAR LIQUIDS; MOLECULAR SOLIDS; ORGANIC MOLECULES;

ACETONITRILE; CHARGE CARRIERS; ELECTRONIC PROPERTIES; ELECTRONIC STRUCTURE; IONS; ISOMERS; NAPHTHALENE; NEGATIVE IONS; PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; PHOTOIONIZATION; PHOTONS;

MOLECULAR SPECTROSCOPY;

EID: 35348934192     PISSN: 00092673     EISSN: 13480634     Source Type: Journal    
DOI: 10.1246/bcsj.80.1058     Document Type: Article

References (143)

1. L. S. Bartell, Chem. Rev. 1986, 86, 491.
2. F. G. Celii, K. C. Janda, Chem. Rev. 1986, 86, 507.
3. A. W. Castleman, Jr., R. G. Keesee, Chem. Rev. 1986, 86, 589.
4. D. J. Nesbitt, Chem. Rev. 1988, 88, 843.
5. S. Leutwyler, J. Bösiger, Chem. Rev. 1990, 90, 489.
6. J. Jortner, Z. Phys. D: At, Mot. Clusters 1992, 24, 247.
7. P. Hobza, H. L. Selzle, E. W. Schlag, Chem. Rev. 1994, 94, 1767.
8. P. M. Felker, P. M. Maxton, M. W. Schaeffer, Chem. Rev. 1994, 94, 1787.
9. H. J. Neusser, H. Krause, Chem. Rev. 1994, 94, 1829.
10. K. Müller-Dethlefs, O. Dopfer, T. G. Wright, Chem. Rev. 1994, 94, 1845.
11. A. W. Castleman, Jr., K. H. Bowen, Jr., J. Phys. Chem. 1996, 100, 12911.
12. S. Sun, E. R. Bernstein, J. Phys. Chem. 1996, 100, 13348.
13. U. Boesl, W. J. Knott, Mass Spectrom. Rev. 1998, 17, 275.
14. U. Buck, F. Huisken, Chem. Rev. 2000, 100, 3863.
15. B. Brutschy, Chem. Rev. 2000, 100, 3891.
16. H. J. Neusser, K. Siglow, Chem. Rev. 2000, 100, 3921.
17. C. Desfrançois, S. Carles, J. P. Schermann, Chem. Rev. 2000, 100, 3943.
18. C. E. H. Dessent, K. Müller-Dethlefs, Chem. Rev. 2000, 100, 3999.
19. C. Dedonder-Lardeux, G. Grégoire, C. Jouvet, S. Martrenchard, D. Solgadi, Chem. Rev. 2000, 100, 4023.
20. K. S. Kim, P. Tarakeshwar, J. Y. Lee, Chem, Rev. 2000, 100, 4145.
21. T. S. Zwier, J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8827.
22. M. O. Sinnokrot, C. D. Sherrill, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 10656.
23. M. Y. Hahn, A. J. Paguia, R. L. Whetten, J. Chem. Phys. 1987, 87, 6764.
24. D. C. Easter, M. S. El-Shall, M. Y. Hahn, R. L. Whetten, Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 277.
25. P. Ayotte, M. A. Johnson, J. Chem. Phys. 1997, 106, 811.
26. J. V. Coe, G. H. Lee, J. G. Eaton, S. T. Arnold, H. W. Sarkas, K. H. Bowen, C. Ludewigt, H. Haberland, D. R. Worsnop, J. Chem, Phys. 1990, 92, 3980.
27. G. H. Lee, S. T. Arnold, J. G. Eaton, H. W. Sarkas, K. H. Bowen, C. Ludewigt, H. Haberland, Z. Phys. D: At., Mol. Clusters 1991, 20, 9.
28. H. W. Sarkas, S. T. Arnold, J. G. Eaton, G. H. Lee, K. H. Bowen, J. Chem. Phys. 2002, 116, 5731.
29. G. Markovich, R. Giniger, M. Levin, O. Cheshnovsky, J. Chem. Phys. 1991, 95, 9416.
30. G. Markovich, S. Pollack, R. Giniger, O. Cheshnovsky, J. Chem. Phys. 1994, 101, 9344.
31. G. Markovich, L. Perera, M. L. Berkowitz, O. Cheshnovsky, J. Chem. Phys. 1996, 105, 2675.
32. X. B. Wang, X. Yang, J. B. Nicholas, L. S. Wang, Science 2001, 294, 1322.
33. J.-W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, K. D. Jordan, Science 2004, 304, 1137.
34. M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, N. Mikami, Science 2004, 304, 1134.
35. J. M. Headrick, E. G. Diken, R. S. Walters, N. I. Hammer, R. A. Christie, J. Cui, E. M. Myshakin, M. A. Duncan, M. A. Johnson, K. D. Jordan, Science 2005, 308, 1765.
36. J. M. Weber, J. Kim, E. A. Woronowicz, G. H. Weddle, I. Becker, O. Cheshnovsky, M. A. Johnson, Chem. Phys. Lett. 2001, 339, 337.
37. A. E. Bragg, J. R. R. Verlet, A. Kammrath, O. Cheshnovsky, D. M. Neumark, Science 2004, 306, 669.
38. D. H. Paik, I.-R. Lee, D.-S. Yang, J. S. Baskin, A. H. Zewail, Science 2004, 306, 672.
39. J. R. R. Verlet, A. E. Bragg, A. Kammrath, O. Cheshnovsky, D. M. Neumark, Science 2005, 307, 93.
40. C. Steinbach, P. Andersson, J. K. Kazimirski, U. Buck, V. Buch, T. A. Beu, J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6165.
41. H. Saigusa, E. C. Lim, J. Phys. Chem. 1995, 99, 15738.
42. P. Benharash, M. J. Gleason, P. M. Felker, J. Phys. Chem. A 1999, 103, 1442.
43. F. Piuzzi, I. Dimicoli, M. Mons, P. Millie, V. Brenner, Q. Zhao, B. Soep, A. Tramer, Chem. Phys. 2002, 275, 123.
44. J. K. Song, S. Y. Han, I. Chu, J. H. Kim, S. K. Kim, S. A. Lyapustina, S. Xu, J. M. Nilles, K. H. Bowen, Jr., J. Chem. Phys. 2002, 116, 4477.
45. T. Beitz, R. Laudien, H.-G. Löhmannsröben, B. Kallies, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 3514.
46. M. Mitsui, A. Nakajima, K. Kaya, U. Even, J. Chem. Phys. 2001, 115, 5707.
47. M. Mitsui, A. Nakajima, K. Kaya, J. Chem. Phys. 2002, 117, 9740.
48. M. Mitsui, S. Kokubo, N. Ando, Y. Matsumoto, A. Nakajima, K. Kaya, J. Chem. Phys. 2004, 121, 7553.
49. M. Mitsui, Y. Matsumoto, N. Ando, A. Nakajima, Eur. Phys. J. D 2005, 34, 169.
50. M. Mitsui, Y. Matsumoto, N. Ando, A. Nakajima, Chem. Lett. 2005, 34, 1244.
51. M. Mitsui, N. Ando, S. Kokubo, A. Nakajima, K. Kaya, Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 153002.
52. U. Even, J. Jortner, D. Noy, N. Lavie, C. Cossart-Magos, J. Chem. Phys. 2000, 112, 8068.
53. G. Scoles, Atomic and Molecular Beam Methods, Oxford University Press, New York, Oxford, 1986.
54. E. R. Bernstein, Atomic and Molecular Clusters (Studies in Physical and Theoretical Chemistry), Amsterdom, Netherlands, New York, Elsevier, 1990.
55. U. Even, I. Al-Hroub, J. Jortner, J. Chem. Phys. 2001, 115, 2069.
56. A. Nakajima, T. Taguwa, K. Hoshino, T. Sugioka, T. Naganuma, F. Oho, K. Watanabe, K. Nakao, Y. Konishi, R. Kishi, K. Kaya, Chem. Phys. Lett. 1993, 214, 22.
57. J. B. Hopkins, D. E. Powers, R. E. Smalley, J. Phys. Chem. 1981, 85, 3739.
58. P. R. R. Langridge-Smith, D. V. Brumbaugh, C. A. Haynam, D. H. Levy, J. Phys. Chem. 1981, 85, 3742.
59. K. H. Fung, H. L. Selzle, E. W. Schlag, J. Phys. Chem. 1983, 87, 5113.
60. K. S. Law, M. Schauer, E. R. Bernstein, J. Chem. Phys. 1984, 81, 4871.
61. M. Schauer, E. R. Bernstein, J. Chem. Phys. 1985, 82, 3722.
62. K. O. Börnsen, H. L. Selzle, E. W. Schlag, J. Chem. Phys. 1986, 85,1726.
63. B. W. Van De Waal, Chem, Phys. Lett. 1986, 123, 69.
64. G. D. Mistro, A. J. Stace, J. Chem. Phys. 1993, 98, 3905.
65. C. Gonzalez, E. C. Lim, J. Phys. Chem. A 2001,105, 1904.
66. T. Iimori, Y. Ohshima, J. Chem. Phys. 2002, 117, 3656.
67. D. C. Easter, J. Phys. Chem. A 2003, 107, 2148.
68. K. Ohashi, N. Nishi, J. Chem. Phys. 1991, 95, 4002.
69. K. Ohashi, Y. Nakai, T. Shibata, N. Nishi, Laser Chem. 1994, 14, 3.
70. M. J. Rusyniak, Y. M. Ibrahim, D. L. Wright, S. N. Khanna, M. S. El-Shall, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12001.
71. P. D. Burrow, J. A. Michejda, K. D. Jordan, J. Chem. Phys. 1987, 86, 9.
72. D. E. Paul, D. Lipkin, S. I. Weissman, J. Am. Chem. Soc. 1956, 78, 116.
73. R. G. Lawler, G. K. Fraenkel, J. Chem. Phys. 1968, 49, 1126.
74. T. Shida, S. Iwata, J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 3473.
75. G. R. Stevenson, M. P. Espe, R. C. Reiter, J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5760.
76. J. C. Moore, C. Thornton, W. B. Collier, J. P. Devlin, J.Phys. Chem. 1981, 85, 350.
77. D. R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 79th ed., CRC press, 1998-1999.
78. S. Y. Han, J. K. Song, J. H. Kim, H. B. Oh, S. K. Kim, J. Chem. Phys. 1999, 111, 4041.
79. T. Kondow, J. Phys. Chem. 1987, 91, 1307.
80. M. Knapp, O. Echt, D. Kreisle, E. R. Recknagel, J. Chem. Phys. 1986, 85, 636.
81. K. Mitsuke, T. Kondow, K. Kuchitsu, J. Phys. Chem. 1986, 90, 1505.
82. M. Armbruster, H. Harberland, H. G. Schindler, Phys. Rev. Lett. 1981, 47, 323.
83. T. Kondow, T. Nagata, K. Kuchitsu, Z. Phys. D: At., Mol. Clusters 1989, 12, 291.
84. J. K. Song, N. K. Lee, J. H. Kim, S. Y. Han, S. K. Kim, J. Chem. Phys. 2003, 119, 3071.
85. X. B. Wang, C. F. Ding, L. S. Wang, J. Chem. Phys. 1999, 110, 8217.
86. J. Schiedt, R. Weinkauf, Chem. Phys. Lett. 1997, 266, 201.
87. S. Rentsch, J. P. Yang, W. Paa, E. Birckner, J. Schiedt, R. Weinkauf, Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 1707.
88. S. Kokubo, N. Ando, K. Koyasu, M. Mitsui, A. Nakajima, J. Chem. Phys. 2004, 121, 11112.
89. N. Ando, S. Kokubo, M. Mitsui, A. Nakajima, Chem. Phys. Lett. 2004, 389, 279.
90. T. Nakamura, N. Ando, Y. Matsumoto, S. Furuse, M. Mitsui, A. Nakajima, Chem. Lett. 2006, 35, 888.
91. B. Palpant, Y. Negishi, M. Sanekata, K. Miyajima, S. Nagao, K. Judai, D. M. Rayner, B. Simard, P. A. Hackett, A. Nakajima, K. Kaya, J. Chem. Phys. 2001, 114, 8459.
92. H. Handschuh, G. Ganteför, W. Eberhardt, Rev. Sci. Iustrum. 1995, 66, 3838.
93. O. Cheshnovsky, S. H. Yang, C. L. Pettiette, M. J. Craycraft, R. E. Smalley, Rev. Sci. Instrum. 1987, 58, 2131.
94. H. Hotop, W. C. Lineberger, J. Phys. Chem. Ref. Data 1975, 4, 539.
95. T. Tsukuda, M. A. Johnson, T. Nagata, Chem. Phys. Lett. 1997, 268, 429.
96. F. A. Akin, C. C. Jarrold, J. Chem. Phys. 2003, 118, 1173.
97. E. J. Hart, J. W. Boag, J. Am. Chem. Soc. 1962, 84, 4090.
98. C. Kraus, J. Am. Chem. Soc. 1908, 30, 1323.
99. See, for example: W. J. Chase, J. W. Hunt, J. Phys. Chem. 1975, 79, 2835.
100. See, for example: R. A. Holroyd, T. E. Gangwer, A. O. Allen, Chem. Phys. Lett. 1975, 31, 520.
101. P. D. Burrow, A. E. Howard, A. R. Johnston, K. D. Jordan, J. Phys. Chem. 1992, 96, 7570.
102. A. Singh, H. D. Gesser, A. R. Scott, Chem. Phys. Lett. 1968, 2, 271.
103. I. P. Bell, M. A. Rodgers, H. D. Burrows, J. Chem, Soc., Faraday Trans. 1977, 73, 315.
104. I. A. Shkrob, M. C. Sauer, Jr., J. Phys. Chem. A 2002, 106, 9120.
105. C. Xia, J. Peon, B. Kohler, J. Chem. Phys. 2002,117, 8855.
106. C. Desfrançois, H. Abdoul-Carime, C. Adjouri, N. Khelifa, J. P. Schermann, Europhys. Lett. 1994, 26, 25.
107. C. Desfrançois, H. Abdoul-Carime, N. Khelifa, J. P. Schermann, V. Brenner, P. Millie, J. Chem. Phys. 1995, 102, 4952.
108. J. H. Hendricks, S. A. Lyapustina, H. L. de Clercq, K. H. Bowen, J. Chem. Phys. 1998, 108, 8.
109. M. Gutowski, C. S. Hall, L. Adamowicz, J. H. Hendricks, H. L. de Clercq, S. A. Lyapustina, J. M. Nilles, S.-J. Xu, K. H. Bowen, Jr., Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 143001.
110. C. G. Bailey, C. E. H. Dessent, M. A. Johnson, K. H. Bowen, J. Chem. Phys. 1996, 104, 6976.
111. T. Maeyama, T. Tsumura, A. Fujii, N. Mikami, Chem. Phys. Lett. 1997, 264, 292.
112. L. G. Christophorou, P. G. Datskos, H. Faidas, J. Chem. Phys. 1994, 101, 6728.
113. D. W. Arnold, C. Xu, E. H. Kim, D. M. Neumark, J. Chem. Phys. 1994, 101, 912.
114. T. Takayanagi, Chem. Phys. 2004, 302, 85.
115. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, V. G. Zakrzewski, J. A. Montgomery, Jr., R. E. Stratmann, J. C. Burant, S. Dapprich, J. M. Millam, A. D. Daniels, K. N. Kudin, M. C. Strain, O. Farkas, J. Tomasi, V. Barone, M. Cossi, R. Cammi, B. Mennucci, C. Pomelli, C. Adamo, S. Clifford, J. Ochterski, G. A. Petersson, P. Y. Ayala, Q. Cui, K. Morokuma, P. Salvador, J. J. Dannenberg, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. Cioslowski, J. V. Ortiz, A. G. Baboul, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. AI-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, C. Gonzalez, M. Head-Gordon, E. S. Replogle, J. A. Pople, Gaussian 98 (Revision A. 11), Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2001.
116. R. Ayala, J. M. Martinez, R. R. Pappalardo, E. S. Marcos, J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2799.
117. F. Gutmann, L. E. Lyons, Organic Semiconductors, Wiley, New York, 1967.
118. E. A. Silinsh, Organic Molecular Crystals: Their Electronic States, Springer, Berlin, 1980, and references therein.
119. M. Pope, C. E. Swenberg, Electronic Processes in Organic Crystals, Oxford Univ. Press, London, 1982.
120. J. D. Wright, Molecular Crystals, Cambridge University Press, 1987.
121. V. Čápek, E. A. Silinsh, Chem. Phys. 1995, 200, 309.
122. See, for example: N. Sato, K. Seki, H. Inokuchi, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1981, 77, 1621.
123. K. H. Frank, P. Yannoulis, R. Dudde, E. E. Koch, J. Chem. Phys. 1988, 89, 7569.
124. I. G. Hill, A. Kahn, Z. G. Soos, R. A. Pascal, Jr., Chem. Phys. Lett. 2000, 327, 181.
125. E. V. Tsiper, Z. G. Soos, W. Gao, A. Kahn, Chem. Phys. Lett. 2002, 360, 47.
126. F. Amy, C. Chan, A. Kahn, Org. Electron. 2005, 6, 85.
127. K. D. Jordan, P. D. Burrow, Chem. Rev. 1987, 87, 557.
128. This sudden spectral variation with n ranging from 56 to 60 suggests that some structural morphology transition occurs in isomer II with increasing the cluster size, the detailed interpretation of which will be presented elsewhere.
129. I. V. Brovchenko, Chem. Phys. Lett. 1997, 278, 355.
130. I. Eisenstein, R. W. Munn, Chem. Phys. 1983, 77, 47.
131. W. R. Salaneck, Phys. Rev. Lett. 1978, 40, 60.
132. D. M. Neumark, K. R. Lykke, T. Andersen, W. C. Lineberger, J. Chem. Phys. 1985, 83, 4364.
133. M. S. Johnson, K. T. Kuwata, C.-K. Wong, M. Okumura, Chem. Phys. Lett. 1996, 260, 551.
134. C. G. Bailey, J. Kim, C. E. H. Dessent, M. A. Johnson, Chem. Phys. Lett. 1997, 269, 122.
135. O. M. Cabarcos, C. J. Weinheimer, J. M. Lisy, S. S. Xantheas, J. Chem. Phys. 1999, 110, 5.
136. P. S. Weiser, D. A. Wild, E. J. Bieske, Chem. Phys. Lett. 1999, 299, 303.
137. W. Kim, M. W. Schaeffer, S. Lee, J. S. Chung, P. M. Felker, J. Chem. Phys. 1999, 110, 11264.
138. M. R. Furlanetto, N. L. Pivonka, T. Lenzer, D. M. Neumark, Chem. Phys. Lett. 2000, 326, 439.
139. T. Beitz, R. Laudien, H.-G. Löhnmannsröben, B. Kallies, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 3514.
140. B. Bouvier, V. Brenner, P. Millié, J.-M. Soudan, J. Phys. Chem. A 2002, 106, 10326.
141. R. S. Berry, J. Jellinek, G. Natanson, Chem. Phys. Lett. 1984, 107, 227.
142. R. S. Berry, J. Jellinek, G. Natanson, Phys. Rev. 1984, 30, 919.
143. J. Jellinek, T. L. Beck, R. S. Berry, J. Chem. Phys. 1986, 84, 2783.