Light-controlled ion switching: Direct observation of the complete nanosecond release and microsecond recapture cycle of an azacrown-substituted [(bpy)Re(CO)3L]+ complex

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 108, Issue 42, 2004, Pages 9037-9047

  Lewis, Jared D ^a   Perutz, Robin N ^a   Moore, John N ^a  

^a UNIVERSITY OF YORK   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALKALINE EARTH METAL COMPOUNDS; COMPLEXATION; ELECTRONS; POSITIVE IONS; SUBSTITUTION REACTIONS; SWITCHING;

AZACROWN; INTRAMOLECULAR ELECTRON TRANSFER; ION SWITCHING; RECAPTURE CYCLE;

RHENIUM COMPOUNDS;

EID: 7544245265     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0469214     Document Type: Article

References (84)

1. Lehn, J.-M. Supramolecular Chemistry, VCH: Weinheim, Germany, 1995.
2. Molecular Switches; Feringa, B. L., Ed; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2001.
3. Biological Applications of Photochemical Switches; Morrison, H., Ed.; John Wiley & Sons: New York, 1993.
4. Adams, S. R.; Kao, J. P. Y.; Grynkiewicz, G.; Minta, A.; Tsien, R. Y. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 3212.
5. Kaplan, J. H.; Ellis-Davies, G. C. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.SA. 1988, 85, 6571.
6. Adams, S. R.; Tsien, R. Y. Annu. Rev. Physiol. 1993, 55, 755.
7. Grell, E.; Warmuth, R. Pure Appl. Chem. 1993, 65, 373.
8. Doludda, M.; Kastenholz, F.; Lewitzki, E.; Grell, E. J. Fluorescence 1996, 6, 159.
9. Caged Compounds; Marriott, G., Ed.; Methods Enzymol., 291; Academic Press: New York, 1998.
10. Kimura, K.; Mizutani, R.; Yokoyama, M.; Arakawa, R.; Sakurai, Y. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5448.
11. Shinkai, S.; Shigematsu, K.; Kusano, Y.; Manabe, O. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1991, 3279.
12. Alfimov, M. V.; Gromov, S. P.; Ledaev, I. K. Chem. Phys. Lett. 1991, 185, 455.
13. Kimura, K.; Yamashita, T.; Yokoyama, M. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5614.
14. Lednev, I. K.; Hester, R. E.; Moore, J. N. J. Phys. Chem. 1997, 101, 7371.
15. Stauffer, M. T.; Knowles, D. B.; Brennan, C.; Funderburk, L.; Lin, F.-T. ; Weber, S. G. Chem. Commun. 1997, 3, 287.
16. Ushakov, E. N.; Gromov, S. P.; Buevich, A. V.; Baskin, I. I.; Fedorova, O. A.; Vedemikov, A. I.; Alfimov, M. V.; Eliasson, B.; Edlund, U. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1999, 601.
17. Gromov, S. P.; Fedorova, O. A.; Ushakov, E. N.; Buevich, A. V.; Baskin, I. I.; Parshina, Y. V.; Eliasson, B.; Edlund, U.; Alfimov, M. V. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1999, 132.
18. Alfimov, M. V.; Gromov, S. P.; Fedotov, Y. V.; Fedorova, O. A.; Vedemikov, A. I.; Churakov, A. V.; Kuz'mina, L. G.; Howard, J. A. K.; Bossmann, S.; Braun, A.; Woerner, M.; Sears, D. F., Jr.; Saltiel, J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4992.
19. Fedorova, O. A.; Fedorov, Y. V.; Vedemikov, A. I.; Gromov, S. P.; Yescheulova, O. V.; Alfimov, M. V.; Woerner, M.; Bossmann, S.; Braun, A.; Salteil, J. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 6213.
20. Malval, J.-P.; Gosse, I.; Morand, J.-P.; Lapouyade, R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 904.
21. Alfimov, M. V.; Fedorova, O. A.; Gromov, S. P. J. Photochem. Photobiol. A 2003, 158, 183.
22. Martin, M. M.; Plaza, P.; Dai Hung, N.; Meyer, Y. H.; Bourson, J.; Valeur, B. Chem. Phys. Lett. 1993, 202, 425.
23. Dumon, P.; Jonusauskas, G.; Dupuy, F.; Pee, P.; Rullière, C.; Létard, J.-F.; Lapouyade, R. J. Phys. Chem. 1994, 98, 10391.
24. Mathevet, R. M.; Jonusauskas, G.; Rullière, C.; Létard, J.-F.; Lapouyade, R. J. Phys. Chem. 1995, 99, 15709.
25. Martin, M. M.; Plaza, P.; Meyer, Y. H.; Badaoui, F.; Lefèvre, J.P.; Valeur, B. J. Phys. Chem. 1996, 100, 6879.
26. Plaza, P.; Leray, I.; Changenet-Barret, P.; Martin, M. M.; Valeur, B. Chem. Phys. Chem. 2002, 3, 668.
27. Lewis, J. D.; Moore, J. N. Chem. Commun. 2003, 2858.
28. Marcote, N.; Plaza, P.; Lavabre, D.; Fery-Forgues, S.; Martin, M. M. J. Phys. Chem. 2003, 107, 2394.
29. Douhal, A.; Rosahl, A. D.; Organero, J. A. Chem. Phys. Lett. 2003, 381, 519.
30. Izatt, R. M.; Pawlak, K.; Bradshaw, J. S.; Bruening, R. L. Chem. Rev. 1991, 91, 1721.
31. Lohr, H.-G.; Vogtle, F. Ace. Chem. Res. 1985, 18, 65.
32. Bissell, R. A.; De Silva, A. P.; Gunaratne, H. Q. N.; Lynch, P. L.; Maguire, G. E. M.; Sandanayake, K. R. A. S. Chem. Soc. Rev. 1992, 187.
33. Fabbrizzi, L.; Poggi, A. Chem. Soc. Rev. 1995, 197.
34. de Silva, A. P.; Gunaratne, H. Q. N.; Gunnlaugsson, T.; Huxley, A. J. M. ; McCoy, C. P.; Rademacher, J. T.; Rice, T. E. Chem. Rev. 1997, 97, 1515.
35. de Silva, A. P.; de Silva, S. A. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1986, 1709.
36. Lednev, I. K.; Hester, R. E.; Moore, J. N. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1997, 93, 1551.
37. Gunnlaugsson, T.; Nieuwenhuyzen, M.; Richard, L.; Thoss, V. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 2002, 141.
38. Rawle, S. C.; Moore, P.; Alcock, N. W. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992, 684.
39. Anson, C. E.; Creaser, C. S.; Stephenson, G. R. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1994, 2175.
40. Schmittel, M.; Ammon, H. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995, 687.
41. Yam, V. W.-W.; Lo, K. K.-W.; Cheung, K.-K. Inorg. Chem. 1995, 34, 4013.
42. Yam, V. W.-W.; Lee, V. W.-M.; Ke, F.; Siu, K.-W. M. Inorg. Chem. 1997, 36, 2124.
43. Watanabe, S.; Ikishima, S.; Matsuo, T.; Yoshida, K. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8402.
44. Lodeiro, C.; Pina, F.; Jorge Parola, A.; Bencini, A.; Blanchi, A.; Bazzicalupi, C.; Ciattini, S.; Giorgi, C.; Masotti, A.; Valtancoli, B.; Seixas de Melo, J. Inorg. Chem. 2001, 40, 6813.
45. Jedner, S. B.; James, R.; Perutz, R. N.; Duhme-Klair, A.-K. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2001, 2327.
46. MacQueen, D. B.; Schanze, K. S. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 6108.
47. Shen, Y.; Sullivan, B. P. Inorg. Chem. 1995, 34, 6235.
48. Yam, V. W.-W.; Wong, K. M.-C.; Lee, V. W.-M.; Lo, K. K.-W.; Cheung, K.-K. Organometallics 1995, 14, 4034.
49. Costa, I.; Fabbrizzi, L.; Pallavicini, P.; Poggi, A.; Zani, A. Inorg. Chim. Acta 1998, 275-276, 117.
50. Uppadine, L. H.; Redman, J. E.; Dent, S. W.; Drew, M. G. B.; Beer, P. D. Inorg. Chem. 2001, 40, 2860.
51. Lewis, J. D.; Moore, J. N. Dalton Trans. 2004, 1376.
52. Lewis, J. D.; Bussotti, L.; Foggi, P.; Perutz, R. N.; Moore, J. N. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 12202.
53. Kalyanasundaram, K. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1986, 82, 2401.
54. Bourson, J.; Pouget, J.; Valeur, B. J. Phys. Chem. 1993, 97, 4552.
55. Shannon, R. D. Acta Crystaltogr. 1976, A32, 751.
56. Brzezinski, B.; Schroeder, G.; Rabold, A.; and Zundel, G. J. Phys. Chem. 1995, 99, 8519.
57. Rurack, K.; Bricks, J. L.; Reck, G.; Radeglia, R.; Resch-Genger, U. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 3087.
58. 46
59. Fery-Forgues, S.; LeBris, M.-T.; Guetté, J. P.; Valeur, B. J. Phys. Chem. 1988, 92, 6233.
60. Létard, J. F.; Lapouyade R.; Rettig, W. Pure Appl. Chem. 1993, 05, 1705.
61. Rurack, K.; Sczepan, M.; Spieles, M.; Resch-Genger, U.; Rettig, W. Chem. Phys. Lett. 2000, 520, 87.
62. Izatt, R. M.; Pawlak, K.; Bradshaw, J. S.; Bruening, R. L. Chem. Rev. 1995, 95, 2529.
63. Schanze, K. S.; MacQueen, D. B.; Perkins, T. A.; Cabana, L. A. Coord. Chem. Rev. 1993, 122, 63.
64. MacQueen, D. B.; Schanze, K. S. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 7470.
65. + was measured to have a quantum yield of ca. ×2 that reported.
66. + may not give a reliable estimate.
67. 2+ samples: the TRVIS spectra show where quantitative data were acquired, although it was evident that bleaching occurred at shorter wavelengths than those shown.
68. r was not varied between metal cations in the kinetic analysis.
69. Rodriguez, L. J.; Eyring, E. M.; Petrucci, S. J. Phys. Chem. 1989, 93, 5916.
70. Eyring, E. M.; Petrucci, S.; Xu, M.; Rodriguez, L. J.; Cobranchi, D. P.; Masiker, M.; Firman, P. Pure Appl. Chem. 1990, 62, 2237.
71. Firman, P.; Rodriguez, L. J.; Petrucci, S.; Eyring, E. M. J. Phys. Chem. 1992, 96, 2376.
72. Firman, P.; Eyring, E. M.; Petrucci, S. J. Phys. Chem. 1994, 98, 147.
73. Bremer, C.; Ruf, H.; Grell, E. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 146.
74. Buet, P.; Lewitzki, E.; Grell, E.; Albrecht-Gary, A.-M.; Wannowlus, K. J.; Mass, F.; Elias, H.; Mundt, A. A.; Dupont, Y. Anal. Chem. 2001, 73, 857.
75. Fuoss, R. M. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 5059.
76. Kitano, H.; Hasegawa, J.; Iwai, S.; Okubo, T. J. Phys. Chem. 1986, 90, 6281.
77. Ambundo, E. A.; Deydier, M. V.; Ochrymowycz, L. A.; Rorabacher, D. B. Inorg. Chem. 2000, 39, 1171.
78. Pederson, C. J. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 386.
79. Eigen, M.; Tamm, K. Z. Elektrochem. 1962, 66, 93.
80. Bernasconi, C. F. Relaxation Kinetics; Academic Press: New York, 1976.
81. Loyola, V. M.; Pizer, R.; Wilkins, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 7185.
82. After a typical TRVIS experiment (≈ 1000 laser pulses), the absorbance at 355 nm had changed by <5%.
83. 84
84. Lide, D. R., Ed. Handbook of Chemistry and Physics, 1999-2000 ed.; CRC Press: London, 1999.