Study on the structure and vibrational dynamics of functional molecules and molecular clusters by double resonance vibrational spectroscopy

Bulletin of the Chemical Society of Japan

Volumn 82, Issue 2, 2009, Pages 127-151

  Ebata, Takayuki ^a  

^a HIROSHIMA UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AROMATIC MOLECULES; BENZONITRILE; BULK SYSTEMS; CALIXARENE; CHEMICAL PHENOMENON; CONDENSED-PHASE; DOUBLE RESONANCES; DOUBLE-RESONANCE SPECTROSCOPIES; ELECTRONIC SPECTROSCOPIES; FREQUENCY DOMAINS; FREQUENCY SHIFTS; FUNCTIONAL MOLECULES; FUNDAMENTAL CONCEPTS; GAS-PHASE MOLECULES; H BONDINGS; INTER-MOLECULAR INTERACTIONS; L PHENYLALANINES; MOLECULAR CLUSTERS; MOLECULAR LEVELS; O-H STRETCHING BANDS; PICOSECOND; PUMP-PROBE SPECTROSCOPIES; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS; SIMPLE SYSTEMS; STRETCHING VIBRATIONS; STRUCTURE AND DYNAMICS; SUPERSONIC JETS; THEORETICAL PREDICTIONS; TIME DOMAINS; ULTRA VIOLETS; VIBRATIONAL DYNAMICS; VIBRATIONAL ENERGY RELAXATIONS;

AMINO ACIDS; CROWN ETHERS; ETHERS; HYDRATION; INFRARED SPECTROSCOPY; MOLECULAR SPECTROSCOPY; MOLECULES; PHENOLS; QUANTUM CHEMISTRY; RESONANCE; STRETCHING; VIBRATIONAL SPECTROSCOPY; VIBRATIONS (MECHANICAL);

ATOMIC SPECTROSCOPY;

EID: 62549147573     PISSN: 00092673     EISSN: 13480634     Source Type: Journal    
DOI: 10.1246/bcsj.82.127     Document Type: Article

References (140)

1. (a) F. Huisken, A. Kulcke, C. Laush, J. M. Lisy, J. Chem. Phys. 1991, 95, 3924.
2. b) F. Huisken, M. Stemmler, J. Chem. Phys. 1993, 98, 7680.
3. c) F. Huisken, M. Kaloudis, A. Kulcke, J. Chem. Phys. 1996, 104, 17.
4. U. Buck, H. Meyer, Phys. Rev. Lett. 1984, 52, 109.
5. (a) N. Pugliano, J. D. Cruzan, J. G. Loeser, R. J. Saykally, J. Chem. Phys. 1992, 98, 6600.
6. b) J. B. Paul, C. P. Collier, J. J. Saykally, J. J. Scherer, A. O'Keefe, J. Phys. Chem. A 1997, 101, 5211.
7. c) K. Liu, M. G. Brown, R. J. Saykally, D. Clary, Nature 1996, 391, 591.
8. (a) C. Riehn, C. Lahmann, B. Wessermann, B. Brutschy, Chem. Phys. Lett. 1992, 797, 443.
9. b) C. Riehn, C. Lahmann, B. Wessermann, B. Brutschy, Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1992, 96, 1161.
10. (a) R. H. Page, Y. R. Shen, Y. T. Lee, J. Chem. Phys. 1988, 88, 4621.
11. b) R. H. Page, Y R. Shen, Y T. Lee, J. Chem. Phys. 1988, 88, 5362.
12. (a) P. Esherick, A. Owyoung, Chem. Phys. Lett. 1983, 103, 235.
13. b) P. Esherick, A. Owyoung, J. Pliva, J. Chem. Phys. 1985, 83, 3311.
14. e) J. Pliva, R Esherick, J. Owyoung, J. Mol. Spectrosc. 1987, 125, 393.
15. (a) V. A. Ventura, P. M. Felker, J. Chem. Phys. 1993, 99, 748.
16. b) M. W. Schaeffer, P. M. Maxton, P. M. Felker, Chem. Phys. Lett. 1994, 224, 544.
17. c) M. W. Schaeffer, W. Kim, P. M. Maxton, J. Romascan, P. M. Felker, Chem. Phys. Lett. 1995, 242, 632.
18. d) G. V. Hartland, B. F. Henson, V. A. Ventura, P. M. Felker, J. Phys. Chem. 1992, 96, 1164.
19. (a) S. Tanabe, T. Ebata, M. Fujii, N. Mikami, Chem. Phys. Lett. 1993, 215, 347.
20. b) N. Mikami, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1995, 68, 683.
21. e) T. Watanabe, T. Ebata, S. Tanabe, N. Mikami, J. Chem. Phys. 1996,105, 408.
22. d) T. Ebata, A. Fujii, N. Mikami, Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1996, 159, 111.
23. (a) R. N. Pribble, T. S. Zwier, Science 1994, 265, 75.
24. b) R. N. Pribble, T. S. Zwier, Faraday Discuss. 1994, 97, 229. c) C. J. Gruenloh, J. R. Carney, C. A. Arrington, T. S. Zwier, S. Y. Fredericks, K. D. Jordan, Science 1997, 276, 1678.
25. For example, see: H. Watanabe, S. Iwata, J. Chem. Phys. 1996, 105, 420.
26. Since there have been so many papers on double resonance Vibrational spectroscopy of molecular clusters, only review papers are cited here: a) T. Ebata, A. Fujii, N. Mikami, Int. Rev. Phys. Chem. 1998,17, 331.
27. b) T. S. Zwier, Annu. Rev. Phys. Chem. 1996, 47, 205. e) B. Brutschy, Chem. Rev. 2000, 100, 3891.
28. L. C. Snoek, R. T. Kroemer, M. R. Hockridge, J. P. Simons, Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 1819.
29. L. C. Snoek, R. T. Kroemer, J. P. Simons, Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 2130.
30. L. I. Grace, R. Cohen, T. M. Dunn, D. M. Luhman, M. S. de Vries, J. Mol. Spectrosc. 2002, 215, 204.
31. Hünig, A. J. Painter, R. A. Jockusch, P. Çarcabal, E. M. Marzluff, L. C. Snoek, D. P. Gamblin, B. G. Davis, J. P. Simons, Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 2474.
32. P. Çarcabal, T. Patsias, I. Hünig, B. Liu, C. Kaposta, L. C. Snoek, D. P. Gamblin, B. G. Davis, J. P. Simons, Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 129.
33. J. Oomens, N. Polfer, D. T. Moore, L. van der Meer, A. G. Marshall, J. R. Eyler, G. Meijer, G. von Helden, Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 1345.
34. N. A. Macleod, P. Butz, J. P. Simons, G. H. Grant, C. M. Baker, G. E. Tranter, Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 1432.
35. T. Hashimoto, Y. Takasu, Y. Yamada, T. Ebata, Chem. Phys. Lett. 2006, 421, 227.
36. T. Ebata, T. Hashimoto, T. Ito, Y Inokuchi, F. Altunsu, B. Brutschy, P. Tarakeshwar, Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 4783.
37. Y Inokuchi, Y. Kobayashi, T. Ito, T. Ebata, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 3209.
38. A. Laubereau, W. Kaiser, Rev. Mod. Phys. 1978, 50, 607.
39. D. J. Nesbitt, R. W. Field, J. Phys. Chem. 1996, 100, 12735.
40. T. Elsaesser, W. Kaiser, Annu. Rev. Phys. Chem. 1991, 42, 83.
41. R. M. Stratt, M. Maroncelli, J. Phys. Chem. 1996, 100, 12981.
42. E. J. Heilweil, M. P. Casassa, R. R. Cavanagh, J. C. Stephenson, J. Chem. Phys. 1986, 85, 5004.
43. J. R. Ambroseo, R. M. Hochstrasser, J. Chem. Phys. 1988, 89, 5956.
44. M. M. Heckscher, L. Sheps, D. Bingemann, F. F. Crim, J. Chem. Phys. 2002, 117, 8917.
45. C. G. Elles, M. J. Cox, F. F. Crim, J. Chem. Phys. 2004, 120, 6973.
46. A. Nitzan, S. Mukamel, J. Jortner, J. Chem. Phys. 1975, 63, 200.
47. D. J. Myers, M. Shigeiwa, M. D. Fayer, B. J. Cherayil, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2402.
48. (a) V M. Kenkre, A. Tokmakoff, M. D. Fayer, J. Chem. Phys. 1994, 101, 10618.
49. b) I. J. Finkelstein, J. Zheng, H. Ishikawa, S. Kim, K. Kwak, M. D. Fayer, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 1533.
50. (a) H. J. Bakker, J. Chem. Phys. 1993, 98, 8496.
51. b) S. Woutersen, U. Emmerichs, H.-K. Nienhuys, H. J. Bakker, Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 1106.
52. c) H. J. Bakker, J. Chem. Phys. 2004, 121, 10088.
53. (a) H. S. Yoo, M. J. DeWitt, B. H. Pate, J. Phys. Chem. A 2004, 108, 1348.
54. b) H. S. Yoo, M. J. DeWitt, B. H. Pate, J. Phys. Chem. A 2004, 108, 1365.
55. c) H. S. Yoo, M. J. DeWitt, B. H. Pate, J. Phys. Chem. A 2004, 108, 1380.
56. A. H. Zewail, Faraday Discuss. Chem. Soc. 1983, 75, 315.
57. (a) P. M. Felker, A. H. Zewail, J. Chem. Phys. 1985, 82, 2961.
58. b) P. M. Felker, A. H. Zewail, J. Chem. Phys. 1985, 82, 2975.
59. c) P. M. Felker, A. H. Zewail, J. Chem. Phys. 1985, 82, 2994.
60. R. Moore, F. E. Doany, E. J. Heilweil, R. M. Hochstrasser, Faraday Discuss. Chem. Soc. 1983, 75, 331.
61. (a) T. Ebata, A. Iwasaki, N. Mikami, J. Phys. Chem. A 2000, 104, 7974.
62. b) Y. Yamada, J. Okano, N. Mikami, T. Ebata, J. Chem. Phys. 2005, 123, 124316.
63. c) Y Yamada, Y Katsumoto, T. Ebata, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 1170.
64. D. J. Nesbitt, R. W. Field, J. Phys. Chem. 1996, 100, 12735.
65. K. V Reddy, D. F. Heller, M. J. Berry, J. Chem. Phys. 1982, 76, 2814.
66. A. Callegari, R. Pearman, S. Choi, P. Engels, H. Srivastava, M. Gruebele, K. K. Lehmann, G. Scoles, Mol Phys. 2003, 101, 551.
67. S. Cupp, C. Y Lee, D. McWhorter, B. H. Pate, J. Chem. Phys. 1998, 109, 4302.
68. S. Lee, M. Engel, M. Gruebele, Chem. Phys. Lett. 2006, 420, 151.
69. S. Ishiuchi, H. Shitomi, K. Takazawa, M. Fujii, Chem. Phys. Lett. 1998, 283, 243.
70. M. Quack, J. Stohner, J. Phys. Chem. 1993, 97, 12574.
71. A. A. Stuchebrukhov, A. Mehta, R. A. Marcus, J. Phys. Chem. 1993, 97, 12491.
72. W. Dietz, F. Fischer, J. Chem. Phys. 2000, 113, 2741.
73. R. Rey, J. T. Hynes, J. Chem. Phys. 1996, 104, 2356.
74. (a) J. Yarwood, R. Ackroyd, G. N. Robertson, Chem. Phys. Lett. 1981, 78, 614.
75. b) U. P. Agarwal, R. S. Green, J. Yarwood, Chem. Phys. 1983, 74, 35.
76. H. Abramczyk, W. Reimschüssel, H. Baraήska, A. Labudziήska, Chem. Phys. 1985, 94, 435.
77. R. Laenen, C. Rauscher, J. Simeonidis, J. Chem. Phys. 1999, 110, 5814.
78. D. D. Dlott, Chem. Phys. 2001, 266, 149.
79. J. Zheng, K. Kwak, J. Asbury, X. Chen, I. R. Piletic, M. J. Fayer, Science 2005, 309, 1338.
80. M. L. Cowan, B. D. Bruner, N. Huse, J. R. Dwyer, B. Chugh, E. T. J. Nibbering, T. Elsaesser, R. J. D. Miller, Nature 2005, 434, 199.
81. P. Schuster, G. Zundel, C. Sandorfy, The Hydrogen Bond. Recent Developments in Theory and Experiments, Amsterdam, North-Holland, 1976, Vol. 2.
82. Y Yamada, T. Ebata, M. Kayano, N. Mikami, J. Chem. Phys. 2004, 120, 7400.
83. Y Yamada, N. Mikami, T. Ebata, J. Chem. Phys. 2004,121, 11530.
84. M. Kayano, T. Ebata, Y Yamada, N. Mikami, J. Chem. Phys. 2004, 120, 7410.
85. Y. Yamada, M. Kayano, N. Mikami, T. Ebata, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 6250,
86. Y. Yamada, N. Mikami, T. Ebata, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 12690.
87. T. Ebata, Y Hodono, T. Ito, Y Inokuchi, J. Chem. Phys. 2007, 126, 141101.
88. (a) R. Kusaka, Y Inokuchi, T. Ebata, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 4452.
89. b) R. Kusaka, Y. Inokuchi, T. Ebata, Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6238.
90. C. D. Gutsche, Calixarenes in Monographss in Supramolucular Chemistry, ed. by J. F. Stoddart, Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1989.
91. D. J. Cram, J. M. Cram, Container Molecules and Their Guests in Monographss in Supramolucular Chemistry, ed. by J. F. Stoddart, Royal Society of Chemistiy, 1994.
92. C. D. Gutsche, Calixarenes Revisited in Monographss in Supramolucular Chemistry, ed. by J. F. Stoddart, Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1998.
93. C. J. Pedersen, Science 1988, 241, 536.
94. F. Benevelli, W. Kolodziejski, K. Wozniak, J. Klinowski, Chem. Phys. Lett. 1999, 308, 65.
95. M. A. Molins, P. M. Nieto, C. Sanchez, P. Prados, J. De Mendoza, M. Pons, J. Org. Chem. 1992, 57, 6924.
96. S. Buscemi, A. Pace, A. P. Piccionello, S. Pappalardo, D. Garozzo, T. Pilati, G. Gattuso, A. Pappalardo, I. Pisagatti, M. F. Parisi, Tetrahedron Lett. 2006, 47, 9049.
97. R. Kuzmicz, L. Dobrzycki, K. Wozniak, F. Benevelli, J. Klinowski, W. Kolodziejski, Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 2387.
98. Y V. Fedorov, O. Fedorova, N. Schepel, M. Alfimov, A. M. Turek, J. Saltiel, J. Phys. Chem. A 2005, 109, 8653.
99. G. W. Buchanan, M. F. Rastegar, Solid State Nucl. Magn. Reson. 2001,20, 137.
100. A. S. Denisova, E. M. Dem'yanchuk, G. L. Starova, L. A. Myund, A. A. Makarov, A. A. Simanova, J. Mol. Struct. 2007, 828, 1.
101. C. Endicott, H. L. Strauss, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 1236.
102. K. Fukuhara, M. Tachikake, S. Matsumoto, H. Matsuura, J. Phys. Chem. 1995, 99, 8617.
103. C. A. Schalley, R. K. Castellano, M. S. Brody, D. M. Rudkevich, G. Siuzdak, J. Rebek, Jr., J. Am. Chem. Soc. 1999,121, 4568.
104. R. Zadmard, A. Kraft, T. Schrader, U. Linne, Chem.-Eur. J. 2004, 10, 4233.
105. S. Ishikawa, T. Ebata, N. Mikami, J. Chem. Phys. 1999, 110, 9504.
106. R. Yamamoto, S. Ishikawa, T. Ebata, N. Mikami, J. Raman Spec. 2000, 31, 295.
107. R. Yamamoto, T. Ebata, N. Mikami, J. Chem. Phys. 2001, 114, 7866.
108. R. Yamamoto, T. Ebata, N. Mikami, Eur. Phys. J. D 2002, 20, 403.
109. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian 03, Revision B.05, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2003.
110. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 76th ed., CRC Press Boca Raton, New York, London, Tokyo, 1995-1996.
111. T. Kobayashi, K. Honma, O. Kajimoto, S. Tsuchiya, J. Chem. Phys. 1987,86, 1111.
112. T. Kobayashi, O. Kajimoto, J. Chem. Phys. 1987, 86, IU8.
113. T. Kobayashi, O. Kajimoto, Res. Chem. Intermed. 1998, 24, 785.
114. R. M. Helm, H.-R Vogel, H. J. Neusser, V. Storm, D. Consalvo, H. Dreizler, Z. Naturforsch. 1997, 52a, 655.
115. Y Matsumoto, T. Ebata, N. Mikami, J. Chem. Phys. 1998, 109, 6303.
116. L. C. Snoek, E. G. Robertson, R. T. Kroemer, J. P. Simons, Chem. Phys. Lett. 2000, 321, 49.
117. E. G. Robertson, J. P. Simons, Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 1.
118. G. von Helden, I. Compagnon, M. N. Blom, M. Frankowski, U. Erlekam, J. Oomens, B. Brauer, R. B. Gerber, G. Meijer, Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 1248.
119. K. T. Lee, J. Sung, K. J. Lee, S. K. Kim, Y D. Park, J. Chem. Phys. 2002, 116, 8251.
120. J. R. Carney, B. C. Dian, G. M. Florio, T. S. Zwier, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5596.
121. M. Schmidt, M. Mons, J. Le Calvé, Chem. Phys. Lett. 1991, 177, 371.
122. M. Mons, J. Le Calvé, F. Piuzzi, I. Dimicoli, J. Chem. Phys. 1990, 92, 2155.
123. J. E. Wessel, J. A. Syage, J. Phys. Chem. 1990, 94, Til.
124. A. Muller, F. Talbot, S. Leutwyler, J. Chem. Phys. 2002, 116, 2836.
125. J. T. Yi, J. W. Ribblett, D. W. Pratt, J. Phys. Chem. A 2005, 109, 9456.
126. Z. S. Huang, R. E. Miller, J. Chem. Phys. 1989, 91, 6613.
127. T. Watanabe, N. Mikami, T. Ebata, unpublished results.
128. M. Bixon, J. Jortner, J. Chem. Phys. 1968, 48, 715.
129. D. F. Heller, S. Mukamel, J. Chem. Phys. 1979, 70, 463.
130. J. S. Hutchinson, W. P. Reinhardt, J. T. Hynes, J. Chem. Phys. 1983, 79, 4247.
131. A. Mcllroy, D. J. Nesbitt, J. Chem. Phys. 1990, 92, 2229.
132. A. A. Stuchebrukhov, R. A. Marcus, J. Chem. Phys. 1993, 98, 6044.
133. M. Quack, Faraday Discuss. Chem. Soc. 1983, 75, 359.
134. T. Ebata, A. Iwasaki, N. Mikami, J. Phys. Chem. A 2000, 104, 7974.
135. F. Lahmani, A. Tramer, C. Trie, J. Chem. Phys. 1974, 60, 4431.
136. C. Trie, Chem. Phys. Lett. 1973, 21, 83.
137. P. M. Felker, A. H. Zewail, Phys. Rev. Lett. 1984, 53, 501.
138. D. Goswami, W. S. Warren, J. Chem. Phys. 1993, 99,4509.
139. Y Yamada, Ph.D. Thesis, Tohoku University, Sendai, 2006.
140. J. T. Yardly, Introduction to Molecular Energy Transfer, Academic, New York, 1980.