Ultrafast photoinduced charge separation in naphthalene diimide based multichromophoric systems in liquid solutions and in a lipid membrane

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 112, Issue 30, 2008, Pages 8912-8922

  Banerji, Natalie ^a   Fürstenberg, Alexandre ^a   Bhosale, Sheshanath ^a   Sisson, Adam L ^a   Sakai, Naomi ^a   Matile, Stefan ^a   Vauthey, Eric ^a  

^a UNIVERSITY OF GENEVA   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION; AROMATIC HYDROCARBONS; FINANCE; FLUORESCENCE; ISOMERS; LASER SPECTROSCOPY; LIGHT EMISSION; LIPID BILAYERS; LIPIDS; LUMINESCENCE; MEMBRANES; METHANOL; NAPHTHALENE; PHOTOEXCITATION; QUENCHING; SCAFFOLDS; SEPARATION; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY;

BLUE ONE; CHARGE MIGRATION; CHARGE RECOMBINATION; CHARGE SEPARATION; CHARGE-SEPARATED STATE; DIIMIDES; DRIVING FORCES; ELECTRON DONORS; FEMTOSECOND TIME-RESOLVED; FLUORESCENCE QUANTUM YIELD; LIPID MEMBRANES; LIPID-BILAYER MEMBRANES; LIQUID SOLUTIONS; MARCUS INVERTED REGIME; NAPHTHALENE DIIMIDE; PHOTO-INDUCED CHARGE SEPARATION; PHOTO-PHYSICAL PROPERTIES; POSITIVE CHARGES; RADICAL ANIONS; SELF ASSEMBLING; SELF-QUENCHING; SPATIAL SEPARATION; TETRAMERS; TRANSIENT ABSORPTION MEASUREMENTS; TRANSMEMBRANE PROTON GRADIENT; ULTRA-FAST; UP-CONVERSION;

FEES AND CHARGES;

EID: 49349108186     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp801276p     Document Type: Article

References (78)

1. Berberan-Santos, M. N.; Canceill, J.; Gratton, E.; Jullien, L.; Lehn, J.-M.; So, P.; Sutin, J.; Valeur, B. J. Phys. Chem. 1996, 100, 15.
2. Kuclauskas, D.; Liddell, P. A.; Lin, S.; Johnson, T. E.; Weghorn, S. J.; Lindsey, J. S.; Moore, A. L.; Moore, T. A.; Gust, D. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8604.
3. Yeow, E. K. L.; Ghiggino, K. P.; Reek, J. N. H.: Crossley, M. J.; Bosman, A. W.; Schenning, A. P. H. J.; Meijer, E. W. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2596.
4. Morandeira, A.; Vauthey, E.; Schuwey, A.; Gossauer, A. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 5741.
5. Hwang, I.-W.; Ko, D. M.; Ahn, T. K.; Yoon, Z. S.; Kim, D.; Peng, X.; Aratani, N.; Osuka, A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 8643.
6. Sautter, A.; Kaletas, B. K.; Schmid, D. G.; Dobrawa, R.; Zimine, M.; Jung, G.; Van Stokkum, I. H. M.; De Cola, L.; Williams, R. M.; Wuerthner, F. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6719.
7. Oesterling, I.; Muellen, K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4595.
8. Garcia-Parajo, M. F.; Hernando, J.; Mosteiro, G. S.; Hoogenboom, J. P.; van Dijk, E. M. H. P.; van Hulst, N. F. ChemPhysChem 2005, 6, 819.
9. Grozema, F. C.; Houarner-Rassin, C.; Prins, P.; Siebbeles, L. D. A.; Anderson, H. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13370.
10. Masuo, S.; Vosch, T.; Cotlet, M.; Tinnefeld, P.; Habuchi, S.; Bell, T. D. M.; Oesterling, I.; Beljonne, D.; Champagne, B.; Muellen, K.; Sauer, M.; Hofkens, J.; De Schryver, F. C. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16686.
11. de Silva, A. P.; McClenaghan, N. D. Chem.-Eur. J. 2004, 10, 574.
12. Yang, S.; Tian, H. Trends Photochem. Photobiol. 2002, 9, 55.
13. Rye, H. S.; Yue, S.; Wemmer, D. E.; Quesada, M. A.; Haugland, R. P.; Mathies, R. A.; Glazer, A. N. Nucleic Acids Res. 1992, 20, 2803.
14. Fürstenberg, A.; Julliard, M. D.; Deligeorgiev, T. G.; Gadjev, N. I.; Vassilev, A. A.; Vauhey, E. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7661.
15. Terenziani, F.; Mongin, O.; Katan, C.; Bhattula, B. K. G.; Blanchard-Desce, M. Chem.-Eur. J. 2006, 12, 3089.
16. Sundström, V.; Pullerits, T.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2327.
17. Vauthey, E.; Suppan, P.; Haselbach, E.; Davidson, R. S. Helv. Chim. Acta 1986, 69, 430.
18. Kovalenko, S. A.; Lustres, J. L. P.; Ernsting, N. P.; Rettig, W. J. Phys. Chem. 2003, 107, 10228.
19. Fuller, M. J.; Gusev, A. V.; Wasielewski, M. R. Isr. J. Chem. 2004, 44, 101.
20. Fuller, M. J.; Sinks, L. E.; Rybtchinksi, B.; Giaimo, J. M.; Li, X.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 970.
21. Rybtchinski, B.; Sinks, L. E.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12268.
22. Green, S.; Fox, M. A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 14752.
23. Barros, T. C.; Brochsztain, S.; Toscano, V. G.; Berci Filho, P.; Politi, M. J. J. Photochem. Photobiol., A 1997, 111, 97.
24. Alp, S.; Erten, S.; Karapire, C.; Koz, B.; Doroshenko, A. O.; Icli, S. J. Photochem. Photobiol., A 2000, 135, 103.
25. Abraham, B.; McMasters, S.; Mullan, M. A.; Kelly, L. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4293.
26. Andric, G.; Boas, J. F.; Bond, A. M.; Fallon, G. D.; Ghiggino, K. P.; Hogan, C. F.; Hutchison, J. A.; Lee, M. A. P.; Langford, S. J.; Pilbrow, J. R.; Troup, G. J.; Woodward, C. P. Aust. J. Chem. 2004, 57, 1011.
27. Refat, M. S.; Grabchev, I.; Chovelon, J. M.; Ivanova, G. Spectrochim. Acta, Part A 2006, 64A, 435.
28. Ganesan, P.; Baggerman, J.; Zhang, H.; Sudholter, E. J. R.; Zuilhof, H. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 6151.
29. Greenfield, S. R.; Svec, W. A.; Gosztola, D.; Wasielewski, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6767.
30. Hayes, R. T.; Wasielewski, M. R.; Gosztola, D. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5563.
31. Guo, X.; Gan, Z.; Luo, H.; Araki, Y.; Zhang, D.; Zhu, D.; Ito, O. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 9747.
32. Borgstroem, M.; Shaikh, N.; Johansson, O.; Anderlund, M. F.; Styring, S.; Aakermark, B.; Magnuson, A.; Hammarstroem, L. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17504.
33. Ghiggino, K. P.; Hutchison, J. A.; Langford, S. J.; Latter, M. J.; Lee, M. A. P.; Takezaki, M. Aust. J. Chem. 2006, 59, 179.
34. Würthner, F.; Shahadat, A.; Thalacker, C.; Debaerdemaeker, T. Chem.-Eur. J. 2002, 8, 4742.
35. Thalacker, C.; Roeger, C.; Wuerthner, F. J. Org. Chem. 2006, 71, 8098.
36. Bhosale, S.; Sisson, A. L.; Talukdar, P.; Fürstenberg, A.; Banerji, N.; Vauthey, E.; Bollot, G.; Mareda, J.; Roger, C.; Würthner, F.; Sakai, N.; Matile, S. Science 2006, 313, 84.
37. Sakai, N.; Sisson, A. L.; Bhosale, S.; Fürstenberg, A.; Banerji, N.; Vauthey, E.; Matile, S. Org. Biomol. Chem. 2007, 5, 2560.
38. Sisson, A. L.; Sakai, N.; Banerji, N.; Fürstenberg, A.; Vauthey, E.; Matile, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008,47,3727.
39. Madge, D.; Brannon, J. H.; Cremers, T. L.; Olmsted, J., III J. Phys. Chem. 1979, 83, 695.
40. Fischer, M.; Georges, J. Chem. Phys. Lett. 1996, 260, 115.
41. Morandeira, A.; Engeli, L.; Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 4833.
42. Duvanel, G.; Banerji, N.; Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 5361.
43. Wilhelm, T.; Piel, J.; Riedle, E. Opt. Lett. 1997, 22, 1494.
44. Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822.
45. Schäfer, A.; Horn, H.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2571.
46. Ahlrichs, R.; Bär, M.; Häser, M. Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165.
47. Häser, M.; Ahlrichs, R. J. Comput. Chem. 1989, 10, 104.
48. Bhosale, S.; Matile, S. Chirality 2006, 18, 849.
49. Flom, S. R.; Barbara, P. F. J. Phys. Chem. 1985, 89, 4489.
50. Shimada, H.; Nakamura, A.; Yoshihara, T.; Tobita, S. Photochem. Photobiol. Sci. 2005, 4, 367.
51. Mohammed, O. F.; Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2008,112,3823.
52. Agmon, N. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 13.
53. Fürstenberg, A.; Vauthey, E. Photochem. Photobiol. Sci. 2005, 260.
54. Horhg, M. L.; Gardecki, J. A.; Papazyan, A.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 17311.
55. Nesbitt, D. J.; Field, R. W. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12735.
56. Pigliucci, A.; Duvanel, G.; Lawson Daku, M. L.; Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 6135.
57. Perez-Lustres, J. L.; Rodríguez-Prieto, F.; Mosquera, M.; Senyushkina, T. A.; Ernsting, N. P.; Kovalenko, S. A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5408.
58. Kandori, H.: Kemnitz, K.; Yoshihara, K. J. Phys. Chem. 1992, 96, 8042.
59. Engleitner, S.; Seel, M.; Zinth, W. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 3013.
60. Morandeira, A.; Fürstenberg, A.; Gumy, J.-C.; Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 5375.
61. Shida, T. Electronic Absorption Spectra of Radical Ions; Elsevier: Amsterdam, 1988; Vol. Physical Sciences Data 34.
62. Pagès, S.; Lang, B.; Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 549.
63. Jensen, B. S.; Parker, V. D. J. Chem. Soc, Chem. Commun. 1974, 10, 367.
64. Ganesan, V.; Rosokha, S. V.; Kochi, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2559.
65. Marcus, R. A.; Sutin, N. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265.
66. Kikuchi, K.; Niwa, T.; Takahashi, Y.; Ikeda, H.; Miyashi, T.; Hoshi, M. Chem. Phys. Lett. 1990, 173, 421.
67. Kuzmin, M. G. J. Photochem. Photobiol., A 1996, 102, 51.
68. Rehm, D.; Weller, A. Isr. J. Chem. 1970, 8, 259.
69. Almenningen, A.; Bastiansen, O.; Fernholt, L.; Cyvin, B. N.; Cyvin, S. J.; Samdal, S. J. Mol. Struct. 1985, 128, 59.
70. Poater, J.; Sola, M.; Bickelhaupt, F. M. Chem.-Eur. J. 2006, 12, 2889.
71. Kasha, M.; Rawls, H. R.; El-Bayoumi, M. A. Pure Appl. Chem. 1965, 11, 371.
72. Vauthey, E. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 340.
73. Sundström, V.; Gillbro, T.; Gadonas, R. A.; Piskarskas, A. J. Chem. Phys. 1988, 89, 2754.
74. Gadonas, R.; Feller, K.-H.; Pugzlys, A.; Jonusauskas, G.; Oberlé, J.; Rullière, C J. Chem. Phys. 1997, 106.
75. van Amerongen, H.; Valkunas, L.; van Grondelle, R. Photosynthetic Excitons; World Scientific: Singapore, 2000.
76. Paillotin, G.; Swenberg, C. E.; Breton, J.; Geacintov, N. E. Biophys. J. 1979, 25, 513.
77. Parson, W. W. Modern Optical Spectroscopy; Springer: Berlin, 2007.
78. Sakai, N.; Sisson, A. L.; Bürgi, T.; Matile, S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15758.