Vibrational energy dynamics of glycine, N-methylacetamide, and benzoate anion in aqueous (D 2O) solution

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 113, Issue 1, 2009, Pages 75-84

  Fang, Ying ^a   Shigeto, Shinsuke ^a,b   Seong, Nak Hyun ^a   Dlott, Dana D ^a  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

^b NATIONAL CHIAO TUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTI-STOKES; AQUEOUS SOLUTIONS; AROMATIC SIDE CHAINS; BUILDING BLOCKS; ENERGY DYNAMICS; ENERGY FLOWS; MODEL COMPOUNDS; MOLECULAR THERMOMETERS; N-METHYLACETAMIDE; PEPTIDE BONDS; RAMAN-ACTIVE VIBRATIONS; SOLUTE MOLECULES; STAGE MODELS; STRETCH EXCITATIONS; TIME CONSTANTS; ULTRA FASTS; VIBRATIONAL ENERGIES;

AMINES; AMINO ACIDS; ELECTRON ENERGY LOSS SPECTROSCOPY; ENERGY DISSIPATION; ENERGY DISSIPATORS; INFRARED SPECTROSCOPY; MOLECULES; NEGATIVE IONS; ORGANIC ACIDS;

DYNAMICS;

ACETAMIDE DERIVATIVE; BENZOIC ACID DERIVATIVE; DEUTERIUM; GLYCINE; N METHYLACETAMIDE; N-METHYLACETAMIDE; PEPTIDE; WATER;

ARTICLE; CHEMICAL MODEL; CHEMISTRY; RAMAN SPECTROMETRY; VIBRATION;

ACETAMIDES; BENZOATES; DEUTERIUM; GLYCINE; MODELS, CHEMICAL; PEPTIDES; SPECTRUM ANALYSIS, RAMAN; VIBRATION; WATER;

EID: 60549117400     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp8062228     Document Type: Article

References (82)

1. Dlott, D. D. Chem. Phys. 2001, 266, 149.
2. Laubereau, A.; Kaiser, W. Rev. Mod. Phys. 1978, 50, 607.
3. Wang, Z.; Pang, Y.; Dlott, D. D. Chem. Phys. Lett. 2004, 397, 40.
4. Wang, Z.; Pang, Y.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 3196.
5. Seilmeier, A.; Scherer, P. O. J.; Kaiser, W. Chem. Phys. Lett. 1984, 105, 140.
6. Graham, P. B.; Matus, K. J. M.; Stratt, R. M. J. Chem. Phys. 2004, 121, 5348.
7. Lian, T.; Locke, B.; Kholodenko, Y.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11648.
8. Henry, E. R.; Eaton, W. A.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1986, 83, 8982.
9. Uchida, T.; Kitagawa, T. Acc. Chem. Res. 2005, 2005, 662.
10. Lingle, R. J.; Xu, X.; Zhu, H.; Yu, S.-C.; Hopkins, J. B. J. Phys. Chem. 1991, 95, 9320.
11. Lingle, R. J.; Xu, X. B.; Zhu, H. P.; Yu, S.-C.; Hopkins, J. B. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 3992.
12. Li, P.; Sage, J. T.; Champion, P. M. J. Chem. Phys. 1992, 97, 3214.
13. Li, P.; Champion, P. M. Biophys. J. 1994, 66, 430.
14. Ye, X.; Demidov, A.; Rosca, F.; Wang, W.; Kumar, A.; Ionascu, D.; Zhu, L.; Barrick, D.; Wharton, D.; Champion, P. M. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8156.
15. Fujisaki, H.; Straub, J. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 6726.
16. Miller, R. J. D. Annu. Rev. Phys. Chem. 1991, 42, 581.
17. Simpson, M. C; Peterson, E. S.; Shannon, C. F.; Eads, D. D.; Friedman, J. M; Cheatum, C. M.; Ondrias, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 5110.
18. Challa, J. R.; Gunaratne, T. C.; Simpson, M. C. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19956.
19. Sato, A.; Gao, Y.; Kitagawa, T. Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 2007, 104, 9627.
20. Gao, Y.; Koyama, M.; El-Mashtoly, S. F.; Hayashi, T.; Harada, K.; Mizutani, Y.; Kitagawa, T. Chem. Phys. Lett. 2006, 429, 239.
21. Gao, Y.; El-Mashtoly, S. F.; Pal, B.; Hayashi, T.; Harada, K.; Kitagawa, T. J. Biol. Chem. 2006, 281, 24737.
22. Bu, L.; Straub, J. E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10634.
23. Zhang, Y.; Fujisaki, H.; Straub, J. E. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 3243.
24. Sagnella, D. E.; Straub, J. E. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 7057.
25. Hill, J. R.; Tokmakoff, A.; Peterson, K. A.; Sauter, B.; Zimdars, D.; Dlott, D. D.; Fayer, M. D. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11213.
26. Peterson, K. A.; Hill, J. R.; Tokmakoff, A.; Sauter, B.; Zimdars, D.; Dlott, D. D.; Fayer, M. D. Vibrational dynamics at the active site of myoglobin: Picosecond infrared free-electron-laser experiments. In Ultrafast Phenomena IX; Barbara, P. F., Ed.; Springer-Verlag: Berlin, 1994; Vol. 60; p 445.
27. Peterson, K. A.; Boxer, S. G.; Decatur, S. M.; Dlott, D. D.; Fayer, M. D.; Hill, J. R.; Rella, C. W.; Rosenblatt, M. M.; Suslick, K. S.; Ziegler, C. J. Vibrational relaxation of carbon monoxide in myoglobin mutants and model heme compounds. I. Time-Resolved Vib. Spectrosc. VII 1996, 173.
28. Owrutsky, J. C.; Li, M.; Locke, B.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 4842.
29. Fujisaki, H.; Straub, J. E. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 12017.
30. Hamm, P.; Lim, M.; Hochstrasser, R. M. Biophys. J. 1998, 74, A332.
31. DeFlores, L. P.; Ganim, Z.; Ackley, S. F.; Chung, H. S.; Tokmakoff, A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 18973.
32. Peterson, K. A.; Rella, C. W.; Engholm, J. R.; Schwettman, H. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 557.
33. Shigeto, S.; Dlott, D. D. Chem. Phys. Lett. 2007, 447, 134.
34. Gruebele, M. Theor. Chem. Acc. 2003, 109, 56.
35. Gruebele, M. Adv. Chem. Phys. 2000, 114, 193.
36. Bigwood, R.; Gruebele, M. Chem. Phys. Lett. 1995, 235, 604.
37. Leitner, D. M.; Gruebele, M. Mol. Phys. 2008, 106, 433.
38. Cremeens, M. E.; Fujisaki, H.; Zhang, Y.; Zimmermann, J.; Sagle, L. B.; Matsuda, S.; Dawson, P. E.; Straub, J. E.; Romesberg, F. E. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6028.
39. Naraharisetty, S. R. G.; Kurochkin, D. V.; Rubtsov, I. V. Chem. Phys. Lett. 2007, 437, 262.
40. Kumar, K.; Sinks, L. E.; Wang, J.; Kim, Y. S.; Hochstrasser, R. M. Chem. Phys. Lett. 2006, 432, 122.
41. Kinnaman, C. S.; Cremeens, M. E.; Romesberg, F. E.; Corcelli, S. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13334.
42. Mirkin, N. G.; Krimm, S. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 5300.
43. Deak, J. C.; Rhea, S. T.; Iwaki, L. K.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4866.
44. Graener, H.; Zürl, R.; Hofmann, M. J. Phys. Chem. 1997, 101, 1745.
45. Shigeto, S.; Pang, Y.; Fang, Y.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 232.
46. Hill, J. R.; Dlott, D. D. J. Chem. Phys. 1988, 89, 830.
47. Hill, J. R.; Dlott, D. D. J. Chem. Phys. 1988, 89, 842.
48. Iwaki, L.; Dlott, D. D. Vibrational energy transfer in condensed phases. In Encyclopedia of Chemical Physics and Physical Chemistry; Moore, J. H., Spencer, N. D., Eds.; IOP Publishing Ltd.: London, 2001; p 2717.
49. Hoffman, G. J.; Imre, D. G.; Zadoyan, R.; Schwentner, N.; Apkarian, V. A. J. Chem. Phys. 1993, 98, 9233.
50. McDonald, J. D. Annu. Rev. Phys. Chem. 1979, 30, 29.
51. Nitzan, A.; Jortner, J. Mol. Phys. 1973, 25, 713.
52. Chen, S.; Lee, I.-Y. S.; Tolbert, W.; Wen, X.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. 1992, 96, 7178.
53. Wang, Z.; Pang, Y.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 201150.
54. Deàk, J. C.; Iwaki, L. K.; Dlott, D. D. Chem. Phys. Lett. 1998, 293, 405.
55. Deàk, J. C.; Iwaki, L. K.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. 1998, 102, 8193.
56. Deàk, J. C.; Iwaki, L. K.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 971.
57. Deàk, J. C.; Iwaki, L. K.; Rhea, S. T.; Dlott, D. D. J. Raman Spectrosc. 2000, 31, 263.
58. Felker, P. M.; Zewail, A. H. Phys. Rev. Lett. 1984, 53, 501.
59. Tokmakoff, A.; Kowk, A. S.; Urdahl, R. S.; Francis, R. S.; Fayer, M. D. Chem. Phys. Lett. 1995, 234, 289.
60. Iwaki, L. K.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 9101.
61. Velsko, S.; Oxtoby, D. W. J. Chem. Phys. 1980, 72, 2260.
62. Oxtoby, D. W. Vibrational population relaxation in liquids. In Photoselective Chemistry Part 2; Jortner, J., Levine, R. D., Rice, S. A., Eds.; Wiley: New York, 1981; Vol. 47; p 487.
63. Chen, S.; Hong, X.; Hill, J. R.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. 1995, 99, 4525.
64. Iwaki, L. K.; Deàk, J. C.; Rhea, S. T.; Dlott, D. D. Chem. Phys. Lett. 1999, 303, 176.
65. Iwaki, L. K.; Dlott, D. D. Chem. Phys. Lett. 2000, 321, 419.
66. Wang, Z.; Pakoulev, A.; Pang, Y.; Dlott, D. D. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 9054.
67. Wang, Z.; Pakoulev, A.; Pang, Y.; Dlott, D. D. Chem. Phys. Lett. 2003, 378, 281.
68. Steinel, T.; Asbury, J. B.; Zheng, J. R.; Fayer, M. D. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10957.
69. Derbel, N.; Hernández, B.; Pflüger, F.; Liquier, J.; Geinguenaud, F.; Jadane, N.; Ben Lakhdar, Z.; Ghomi, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 1470.
70. Chen, X. G.; Schweitzer-Stenner, R.; Asher, S. A.; Mirkin, N. G.; Krimm, S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 3074.
71. Kubelka, J.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 10922.
72. Green, J. H. S.; Kynaston, W.; Lindsey, A. S. Speclrochim. Acta 1961, 16, 486.
73. Kropman, M. F.; Nienhuys, H.-K.; Woutersen, S.; Bakker, H. J. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 4622.
74. Lock, A. J.; Woutersen, S.; Bakker, H. J. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 1238.
75. Ashihara, S.; Huse, N.; Espagne, A.; Nibbering, E. T. J.; Elsaesser, T. Chem. Phys. Lett. 2006, 424, 66.
76. Elsaesser, T.; Ashihara, S.; Huse, N.; Espagne, A.; Nibbering, E. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 743.
77. Walrafen, G. E.; Blatz, L. A. J. Chem. Phys. 1973, 59, 2646.
78. Walrafen, G. E.; Hokmabadi, M. S.; Yang, W. H. J. Phys. Chem. 1988, 92, 2433.
79. DeCamp, M. F.; DeFlores, L.; McCracken, J. M.; Tokmakoff, A.; Kwac, K.; Cho, M. J. Phys. Chem. 2005, 109, 11016.
80. Hamm, P.; Lira, M.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6123.
81. Zanni, M. T.; Asplund, M. C,; Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 2001, 114, 4579.
82. Owrutsky, J. C.; Raftery, D.; Hochstrasser, R. M. Annu. Rev. Phys. Chem. 1994, 45, 519.