Ultrashort fluorescence lifetimes of hydrogen-bonded base pairs of guanosine and cytidine in solution

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 51, 2009, Pages 16365-16376

  Schwalb, Nina K ^a   Michalak, Thomas ^a   Temps, Friedrich ^a  

^a UNIVERSITY OF KIEL   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOMOLECULES; ELECTRONIC STATES; EXCITED STATES; FLUORESCENCE; FLUORINE CONTAINING POLYMERS; FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY; MONOMERS; ORGANIC SOLVENTS; PUMPS;

BASE PAIRS; CYTIDINE; DEACTIVATION PATHWAYS; DECAY TIME; ELECTRONIC EXCITATION; ELECTRONIC ORIGIN; ERROR LIMITS; EXCITED ELECTRONIC STATE; FEMTOSECOND FLUORESCENCE; FLUORESCENCE LIFETIME MEASUREMENTS; FLUORESCENCE LIFETIMES; FTIR SPECTROSCOPY; GUANOSINES; H-BONDED COMPLEXES; HETERODIMERS; HOMODIMERS; PUMP WAVELENGTH; SUBPICOSECOND; TERT-BUTYLDIMETHYLSILYL; TIME CONSTANTS; ULTRA-FAST; UP-CONVERSION; UV WAVELENGTH; VIBRONIC ENERGIES; WATSON-CRICK BASE PAIRS;

COMPLEXATION;

EID: 72949111859     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp904883n     Document Type: Article

References (85)

1. Crespo-Hernández, C. E.; Cohen, B.; Hare, P. M.; Kohler, B. Chem. Rev. 2004, 104, 1977.
2. Markovitsi, D.; Talbot, F.; Gustavsson, T.; Onidas, D.; Lazzarotto, E.; Marguet, S. Nature 2006, 441, E7.
3. Crespo-Hernández, C. E.; Cohen, B.; Kohler, B. Nature 2006, 441, E8.
4. Schwalb, N. K.; Temps, F. Science 2008, 322, 243.
5. Middleton, C. T.; de La Harpe, K.; Su, C.; Law, Y. K.; Crespo- Hernández, C. E.; Kohler, B. Annu. Rev. Phys. Chem. 2009, 60, 217.
6. Markovitsi, D.; Sharonov, A.; Onidas, D.; Gustavsson, T. ChemPhysChem 2003, 4, 303.
7. Markovitsi, D.; Onidas, D.; Gustavsson, T.; Talbot, F.; Lazzarotto, E. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17130.
8. Onidas, D.; Gustavsson, T.; Lazzarotto, E.; Markovitsi, D. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9644.
9. Onidas, D.; Gustavsson, T.; Lazzarotto, E.; Markovitsi, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 5143.
10. Miannay, F.-A.; Bányász, A.; Gustavsson, T.; Markovitsi, D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14574.
11. Kwok, W.-M.; Ma, C.; Phillips, D. L. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11527.
12. Crespo-Hernández, C. E.; Kohler, B. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 11182.
13. Crespo-Hernández, C. E.; Cohen, B.; Kohler, B. Nature 2005, 436, 1141.
14. Kwok, W.-M.; Ma, C.; Phillips, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11894.
15. Buchvarov, I.; Wang, Q.; Raytchev, M.; Trifonov, A.; Fiebig, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 4794.
16. Takaya, T.; Su, C.; de La Harpe, K.; Crespo-Hernández, C. E.; Kohler, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 10285.
17. Bouvier, B.; Gustavsson, T.; Markovitsi, D.; Millié, P. Chem. Phys. 2002, 275, 75.
18. Bouvier, B.; Dognon, J.-P.; Lavery, R.; Markovitsi, D.; Millié, P.; Onidas, D.; Zakrzewska, K. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 13512.
19. Emanuele, E.; Markovitsi, D.; Millié, P.; Zakrewska, K. ChemPhysChem 2005, 6, 1387.
20. Santoro, F.; Barone, V.; Improta, R. ChemPhysChem 2008, 9, 2531.
21. Lange, A. W.; Herbert, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3913.
22. Olaso-González, G.; Merchán, M.; Serrano-Andrés, L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4368.
23. Schwalb, N. K.; Temps, F. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 9272.
24. Abo-Riziq, A.; Grace, L.; Nir, E.; Kabelac, M.; Hobza, P.; de Vries, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 20.
25. Sobolewski, A. L.; Domcke, W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2763.
26. Sobolewski, A. L.; Domcke, W.; Hättig, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 17903.
27. Markwick, P. R. L.; Doltsinis, N. L. J. Chem. Phys. 2007, 126, 175102.
28. Groenhof, G.; Schäfer, L. V.; Boggio-Pasqua, M.; Goette, M.; Grubmüller, H.; Robb, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6812.
29. Watanabe, T.; Tashiro, R.; Sugiyama, H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8163.
30. Ogilvie, K. K. Can. J. Chem. 1973, 51, 3799.
31. Michalak, T.; Schwalb, N. K.; Gripp, J.; Temps, F. To be published.
32. Carmona, P.; Molina, M.; Lasagabaster, A.; Excobar, R.; Altabef, A. B. J. Phys. Chem. 1993, 97, 9519.
33. Schwalb, N. K.; Temps, F. J. Photochem. Photobiol., A 2009, 208, 164.
34. Hamlin, R. M.; Lord, R. C.; Rich, A. Science 1965, 148, 1734.
35. Kyogoku, Y.; Lord, R. C.; Rich, A. Science 1966, 154, 518.
36. Kyogoku, Y.; Lord, R. C.; Rich, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1967, 57, 250.
37. Kyogoku, Y.; Lord, R. C.; Rich, A. Biochim. Biophys. Acta 1969, 179, 10.
38. Biemann, L.; Häber, T.; Maydt, D.; Schaper, K.; Kleinermanns, K. J. Chem. Phys. 2008, 128, 195103.
39. Baboul, A. G.; Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K. J. Chem. Phys. 1999, 110, 7650.
40. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244.
41. Tao, J. M.; Perdew, J. P.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401.
42. Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E.; Tao, J.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12129.
43. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision D.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2003.
44. Tomasi, J.; Menucci, B.; Cammi, R. Chem. Rev. 2005, 105, 2999.
45. Schwalb, N. K.; Temps, F. J. Phys. Chem. A, DOI: 10.1021/jp9021773.
46. LabView 8.0; National Instruments: Austin, TX, 2006.
47. Mathematica Version 6.0; Wolfram Research, Inc.: Champaign, IL, 2007.
48. Nir, E.; Plützer, C.; Kleinermanns, K.; de Vries, M. Eur. Phys. J. D 2002, 2002, 317.
49. Nir, E.; Müller, M.; Grace, L. I.; de Vries, M. S. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 59.
50. Nir, E.; Janzen, C.; Imhof, P.; Kleinermanns, K.; de Vries, M. S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 740.
51. Marian, C. M. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 1545.
52. Siano, D. B.; Metzler, D. E. J. Chem. Phys. 1969, 51, 1856.
53. Wan, C.; Xia, T.; Becker, H.-C.; Zewail, A. H. Chem. Phys. Lett. 2005, 412, 158.
54. Siriwong, K.; Voityuk, A. A.; Newton, M. D.; Rösch, N. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2595.
55. Taft, R. W.; Kamlet, M. J. J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 2886.
56. Marcus, Y. Chem. Soc. Rev. 1993, 409.
57. Kamlet, M. J.; Taft, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 377.
58. Callis, P. R. Annu. Rev. Phys. Chem. 1983, 34, 329.
59. Nir, E.; Kleinermanns, K.; Grace, L.; de Vries, M. S. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 5106.
60. Kang, H.; Lee, K. T.; Jung, B.; Ko, Y. J.; Kim, S. K. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12958.
61. Canuel, C.; Mons, M.; Piuzzi, F.; Tardivel, B.; Dimicoli, I.; Elhaninea, M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 074316.
62. Pecourt, J.-M.; Peon, J.; Kohler, B. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9348.
63. Pecourt, J.-M.; Peon, J.; Kohler, B. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10370.
64. Peon, J.; Zewail, A. H. Chem. Phys. Lett. 2001, 348, 255.
65. Onidas, D.; Markovitsi, D.; Marguet, S.; Gustavsson, T. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 11367.
66. Chen, H.; Lu, S. J. Chem. Phys. 2006, 124, 154315.
67. Cerny, J.; Spirko, V.; Mons, M.; Hobza, P.; Nachtigallova, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3059.
68. Serrano-Andrés, L.; Merchán, M.; Borin, A. C. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2473.
69. Sharonov, A.; Gustavsson, T.; Carre, V.; Renault, E.; Markovitsi, D. Chem. Phys. Lett. 2003, 380, 173.
70. Malone, R. J.; Miller, A. M.; Kohler, B. Photochem. Photobiol. 2003, 77, 158.
71. Hare, P. M.; Crespo-Hernández, C. E.; Kohler, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 435.
72. Ullrich, S.; Schulz, T.; Zgierski, M. Z.; Stolow, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2796.
73. Blancafort, L.; Robb, M. A. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10609.
74. Blancafort, L.; Cohen, B.; Hare, P. M.; Kohler, B.; Robb, M. A. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 4431.
75. Blancafort, L.; Migani, A. J. Photochem. Photobiol., A 2007, 190, 283.
76. Merchán, M.; Serrano-Andrés, L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8108.
77. Merchán, M.; González-Luque, R.; Climent, T.; Serrano-Andrés, L.; Rodríguez, E.; Reguero, M.; Peláez, D. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 26471.
78. Tomić, K.; Tatchen, J.; Marian, C. M. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 8410.
79. Zgierski, M. Z.; Patchkovskii, S.; Fujiwara, T.; Lim, E. C. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 9384.
80. Kistler, K. A.; Matsika, S. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 2650.
81. Kistler, K. A.; Matsika, S. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 8708.
82. Kistler, K. A.; Matsika, S. J. Chem. Phys. 2008, 128, 215102.
83. Hudock, H. R.; Martinez, T. J. ChemPhysChem 2008, 9, 2486.
84. Perun, S.; Sobolewski, A.; Domcke, W. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 9031.
85. Schultz, T.; Samoylova, E.; Radloff, W.; Hertel, I. V.; Sobolewski, A. L.; Domcke, W. Science 2004, 306, 1765.