Mechanism of ultrafast photodecay in restricted motions in protonated schiff bases: The pentadieniminium cation

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 4, Issue 8, 2008, Pages 1189-1199

  Szymczak, Jaroslaw J ^a   Barbatti, Mario ^a   Lischka, Hans ^a  

^a UNIVERSITY OF VIENNA   (Austria)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 58149166708     PISSN: 15499618     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct800148n     Document Type: Article

References (83)

1. Wald, G. Science 1968, 162, 230-&.
2. Oesterhelt, D.; Stoeckenius, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1973, 70, 2853-2857.
3. Birge, R. R. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1016, 293 327.
4. Palings, I.; Pardoen, J. A.; Vandenberg, E.; Winkel, C.; Lugtenburg, J.; Mathies, R. A. Biochemistry 1987, 26, 2544-2556.
5. Birge, R. R. Annu. Rev. Biophys. Bioeng. 1981, 10, 315-354.
6. Schoenlein, R. W.; Peteanu, L. A.; Mathies, R. A.; Shank, C. V. Science 1991, 254, 412-415.
7. Wang, Q.; Schoenlein, R. W.; Peteanu, L. A.; Mathies, R. A.; Shank, C. V. Science 1994, 266, 422-424.
8. Haupts, U.; Tittor, J.; Oesterhelt, D. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1999, 28, 367-399.
9. Neutze, R.; Pebay-Peyroula, E.; Edman, K.; Royant, A.; Navarro, J.; Landau, E. M. Biochim. Biophys. Acta-Biomembranes 2002, 1565, 144-167.
10. Kukura, P.; McCamant, D. W.; Yoon, S.; Wandschneider, D. B.; Mathies, R. A. Science 2005, 310, 1006-1009.
11. Schenkl, S.; van Mourik, F.; Friedman, N.; Sheves, M.; Schlesinger, R.; Haacke, S.; Chergui, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 4101-4106.
12. Kobayashi, T.; Saito, T.; Ohtani, H. Nature 2001, 414, 531-534.
13. Kukura, P.; McCamant, D. W.; Mathies, R. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 2007, 58, 461-488.
14. McCamant, D. W.; Kukura, P.; Mathies, R. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10449-10457.
15. Terentis, A. C.; Ujj, L.; Abramczyk, H.; Atkinson, G. H. Chem. Phys. 2005, 313, 51-62.
16. Atkinson, G. H.; Ujj, L.; Zhou, Y. D. J. Phys. Chem. A 2000, /04,4130-4139.
17. Jager, F.; Ujj, L.; Atkinson, G. H.; Sheves, M.; Livnah, N.; Ottolenghi, M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12066-12075.
18. Ujj, L.; Volodin, B. L.; Popp, A.; Delaney, J. K.; Atkinson, G. H. Chem. Phys. 1994, 182, 291-311.
19. Mathies, R. A.; Lin, S.; Fodor, S. P. A.; Pollard, W. T.; Ames, J.; Gebhard, R.; Vandenberg, E.; Winkel, C.; Lugtenburg, J. Biophys. J. 1988, 53, A245-A245.
20. Garavelli, M.; Negri, F.; Olivucci, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1023-1029.
21. Send, R.; Sundholm, D. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 8766-8773.
22. Vreven, T.; Bernardi, F.; Garavelli, M.; Olivucci, M.; Robb, M. A.; Schlegel, H. B. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12687-12688.
23. Weingart, O.; Schapiro, I.; Buss, V. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 3782-3788.
24. Frutos, L. M.; Andruniow, T.; Santoro, F.; Ferre, N.; Olivucci, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 7764-7769.
25. Barbatti, M.; Granucci, G.; Persico, M.; Ruckenbauer, M.; Vazdar, M.; Eckert-Maksic, M.; Lischka, H. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2007, 190, 228.
26. Barbatti, M.; Ruckenbauer, M.; Szymczak, J. J.; Aquino, A. J. A.; Lischka, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 482-494.
27. Warshel, A. Nature 1976, 260, 679-683.
28. Sumita, M.; Saito, K. Chem. Phys. Lett. 2006, 424, 374-378.
29. Migani, A.; Robb, M. A.; Olivucci, M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2804-2808.
30. Cembran, A.; Bernardi, F.; Olivucci, M.; Garavelli, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16018-16037.
31. Migani, A.; Sinicropi, A.; Ferre, N.; Cembran, A.; Garavelli, M.; Olivucci, M. Faraday Discuss. 2004, 127, 179-191.
32. Birge, R. R.; Hubbard, L. M. Biophys. J. 1981, 34, 517-534.
33. Weingart, O.; Schapiro, I.; Buss, V. J. Mol. Model. 2006, 12, 713-721.
34. Saam, J.; Tajkhorshid, E.; Hayashi, S.; Schulten, K. Biophys. J. 2002, 83, 3097-3112.
35. Warshel, A.; Chu, Z. T. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 9857-9871.
36. Wanko, M.; Hoffmann, M.; Strodet, P.; Koslowski, A.; Thiel, W.; Neese, F.; Frauenheim, T.; Elstner, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 3606-3615.
37. Aquino, A. J. A.; Barbatti, M.; Lischka, H. ChemPhysChem 2006, 7, 2089-2096.
38. Burghardt, I.; Cederbaum, L. S.; Hynes, J. T. Faraday Discuss. 2004, 127, 395-411.
39. Rohrig, U. F.; Guidoni, L.; Laio, A.; Frank, I.; Rothlisberger, U. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15328-15329.
40. Rohrig, U. F.; Guidoni, L.; Rothlisberger, U. ChemPhysChem 2005, 6, 1836-1847.
41. Sekharan, S.; Sugihara, M.; Buss, V. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 269-271.
42. Hoffmann, M.; Wanko, M.; Strodel, P.; König, P. H.; Frauenheim, T.; Schulten, K.; Thiel, W.; Tajkhorshid, E.; Elstner, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10808-10818.
43. Hayashi, S.; Tajkhorshid, E.; Schulten, K. Biophys. J. 2003, 85, 1440-1449.
44. Wanko, M.; Hoffmann, M.; Strodel, P.; Koslowski, A.; Thiel, W.; Neese, F.; Frauenheim, T.; Elstner, M. J. Phys. Chem. B 2005, 709, 3606-3615.
45. Barbatti, M.; Lischka, H. J. Phys. Chem. A 2007, 777, 2852-2858.
46. Barbatti, M.; Lischka, H. J. Am. Chem. Soc. 2008, in press, DOI:10.1021/ja800589p.
47. Migani, A.; Olivucci, M. Conical Intersections: Electronic Structure, Dynamics & Spectroscopy; World Scientific Publishing Company: 2004.
48. Warshel, A.; Barboy, N. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 1469-1476.
49. Liu, R. S. H.; Asato, A. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1985, 82, 259-263.
50. Ruiz, D. S.; Cembran, A.; Garavelli, M.; Olivucci, M.; Fuss, W. Photochem. Photobiol. 2002, 76, 622-633.
51. Norton, J. E.; Houk, K. N. Mol. Phys. 2006, 104, 993-1008.
52. Logunov, I.; Schulten, K. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 9727-9735.
53. Weingart, O.; Buss, V.; Robb, M. A. Phase Transitions 2005, 78, 17-24.
54. Garavelli, M.; Celani, P.; Bernardi, F.; Robb, M. A.; Olivucci, M. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6891-6901.
55. Weingart, O.; Migani, A.; Olivucci, M.; Robb, M. A.; Buss, V.; Hunt, P. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 4685-4693.
56. Bunge, A. J. Chem. Phys. 1970, 53, 20-28.
57. Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257-2261.
58. Binkley, J. S.; Pople, J. A.; Hehre, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 939-947.
59. Tully, J. C. J. Chem. Phys. 1990, 93, 1061-1071.
60. Tully, J. C. Faraday Discuss. 1998, 110, 407-419.
61. Swope, W. C.; Andersen, H. C.; Berens, P. H.; Wilson, K. R. J. Chem. Phys. 1982, 76, 637-649.
62. Butcher, J. J. Assoc. Comput. Mach. 1965, 12, 124-135.
63. Granucci, G.; Pérsico, M. J. Chem. Phys. 2007, 126, 134114-11.
64. Hammes-Schiffer, S.; Tully, J. C. J. Chem. Phys. 1994, 107, 4657-4667.
65. Lischka, H.; Shepard, R.; Brown, F. B.; Shavitt, I. Int. J. Quantum Chem. 1981, S. 75, 91-100.
66. Lischka, H.; Shepard, R.; Pitzer, R. M.; Shavitt, I.; Dallos, M.; Muller, T.; Szalay, P. G.; Seth, M.; Kedziora, G. S.; Yabushita, S.; Zhang, Z. Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 664-673.
67. Lischka, H.; Shepard, R.; Shavitt, I.; Pitzer, R. M.; Dallos, M.; Mueller, T.; Szalay, P. G.; Brown, F. B.; Ahlrichs, R.; Boehm, H. J.; Chang, A.; Comeau, D. C.; Gdanitz, R.; Dachsel, H.; Ehrhardt, C.; Ernzerhof, M.; Hoechtl, P.; Irle, S.; Kedziora, G.; Kovar, T.; Parasuk, V.; Pepper, M. J. M.; Scharf, P.; Schiffer, H.; Schindler, M.; Schueler, M.; Seth, M.; Stahlberg, E. A.; Zhao, J.-G.; Yabushita, S.; Zhang, Z.; Barbatti, M.; Matsika, S.; Schuurmann, M.; Yarkony, D. R.; Brozell, S. R.; Beck, E. V.; Blaudeau, J.-P. COLUMBUS, an ab initio electronic structure program, release 5.9.1; 2006.www.univie.ac.at/ columbus.
68. Shepard, R.; Lischka, H.; Szalay, P. G.; Kovar, T.; Ernzerhof, M. J. Chem. Phys. 1992, 96, 2085-2098.
69. Shepard, R. In Modern Electronic Structure Theory; Yarkony, D. R., Ed.; World Scientific: Singapore, 1995; Vol. 1, p 345.
70. Lischka, H.; Dallos, M.; Shepard, R. Mol. Phys. 2002, 100, 1647-1658.
71. Lischka, H.; Dallos, M.; Szalay, P. G.; Yarkony, D. R.; Shepard, R. J. Chem. Phys. 2004, 120, 7322-7329.
72. Dallos, M.; Lischka, H.; Shepard, R.; Yarkony, D. R.; Szalay, P. G. J. Chem. Phys. 2004, 120, 7330-7339.
73. Barbatti, M.; Granucci, G.; Lischka, H.; Ruckenbauer, M.; Persico, M. NEWTON-X: a package for Newtonian dynamics close to the crossing seam, version 0.14b; 2007.. www.univie.ac.at/newtonx.
74. Worth, G. A.; Hunt, P.; Robb, M. A. J. Phy. Chem. A 2003, 107, 621-631.
75. Groenhof, G.; Bouxin-Cademartory, M.; Hess, B.; de Visser, S. P.; Berendsen, H. J. C.; Olivucci, M.; Mark, A. E.; Robb, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4228-4233.
76. Groenhof, G.; Schafer, L. V.; Boggio-Pasqua, M.; Goette, M.; Grubmuller, H.; Robb, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6812-6819.
77. Fogarasi, G.; Zhou, X. F.; Taylor, P. W.; Pulay, P. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 8191-8201.
78. Vreven, D. L.; Welch, L.; Reichel, F. D. Invest. Ophthalmol. Visual Sei. 1997, 38, 4221-4221.
79. González-Luque, R.; Garavelli, M.; Bernardi, F.; Merchán, M.; Robb, M. A.; Olivucci, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 9379-9384.
80. Sinicropi, A.; Migani, A.; De Vico, L.; Olivucci, M. Photochem. Photobiol. Sci. 2003, 2, 1250-1255.
81. Govindjee, R.; Balashov, S. P.; Ebrey, T. G. Biophys. J. 1990, 58, 597-608.
82. Mathies, R. A.; Cruz, C. H. B.; Pollard, W. T.; Shank, C. V. Science 1988, 240, 777-779.
83. Kandori, H.; Furutani, Y.; Nishimura, S.; Shichida, Y.; Chosrowjan, H.; Shibata, Y.; Mataga, N. Chem. Phys. Lett. 2001, 334, 271-276.