Ligand exchange dynamics in aqueous solution studied with 2DIR spectroscopy

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 19, 2010, Pages 6693-6702

  Park, Sungnam ^a,b,c   Ji, Minbiao ^a,b,c   Gaffney, Kelly J ^a,b,c  

^a SLAC NATIONAL ACCELERATOR LABORATORY   (United States)

^b Korea University   (South Korea)

^c STANFORD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

IONIZATION OF LIQUIDS; LIGANDS; MAGNESIUM; METAL IONS; POSITIVE IONS;

ANION EXCHANGE; AQUEOUS SOLUTIONS; CONTACT ION PAIRS; COORDINATION SPHERE; EQUILIBRIUM DYNAMICS; EXPERIMENTAL OBSERVATION; INTERCONVERSIONS; IONIC SOLUTIONS; LIGAND EXCHANGES; LIGAND-EXCHANGE DYNAMICS; MAGNESIUM IONS; ORIENTATIONAL RELAXATION; RESIDENCE TIME; SOLVATION SHELL; SPECTRAL DIFFUSION; SPECTROSCOPIC SIGNATURES; STRETCHING FREQUENCY; THIOCYANATE IONS; TIME-RESOLVED; WATER LIGANDS; WATER MOLECULE;

DYNAMICS;

EID: 77952511451     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp100833t     Document Type: Article

References (84)

1. Woutersen, S.; Mu, Y.; Stock, G.; Hamm, P. Chem. Phys. 2001, 266, 137
2. Zheng, J.; Kwak, K.; Asbury, J. B.; Chen, X.; Piletic, I.; Fayer, M. D. Science 2005, 309, 1338
3. Kim, Y. S.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 11185
4. Zheng, J.; Kwak, K.; Xie, J.; Fayer, M. D. Science 2006, 313, 1951
5. Rey, R.; Guardia, E. J. Phys. Chem. 1992, 96, 4712
6. Smith, D. E.; Dang, L. X. J. Chem. Phys. 1994, 100, 3757
7. Geissler, P. L.; Dellago, C.; Chandler, D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3706
8. Chen, A. A.; Pappu, R. V. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6469
9. Kim, H. J.; Hynes, J. T. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10508
10. Rey, R.; Guàrdia, E.; Padró, J. A. J. Chem. Phys. 1992, 97, 1343
11. Pasquarello, A.; Petri, I.; Salmon, P. S.; Parisel, O.; Car, R.; Tóth, ê.; Powell, D. H.; Fischer, H. E.; Helm, L.; Merbach, A. Science 2001, 291, 856
12. Tongraar, A.; Sagarik, K.; Rode, B. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10559
13. Lightstone, F. C.; Schwegler, E.; Hood, R. Q.; Gygi, F.; Galli, G. Chem. Phys. Lett. 2001, 343, 549
14. Rode, B. M.; Schwenka, C. F.; Tongraarb, A. J. Mol. Liq. 2004, 110, 105
15. Rode, B. M.; Schwenk, C. F.; Hofer, T. S.; Randolf, B. R. Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 2993
16. Ikeda, T.; Boero, M.; Terakura, K. J. Chem. Phys. 2007, 127 074503
17. Fennell, C. J.; Bizjak, A.; Vlachy, V.; Dill, K. A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6782
18. Eigen, M. Discuss. Faraday Soc. 1954, 17, 194
19. Eigen, M.; Eyring, E. M. J. Am. Chem. Soc. 1962, 84, 3254
20. Davies, C. W. Ion Association; Butterworths: London, UK, 1962.
21. Barthel, J.; Buchner, R.; Eberspächer, P.-N.; Münsterer, M.; Stauber, J.; Wurm, B. J. Mol. Liq. 1998, 83
22. Bešter-Rogač, M.; Neueder, R.; Barthel, J. J. Solution Chem. 2000, 29, 51
23. Kaatze, U.; Hushcha, T. O.; Eggers, F. J. Solution Chem. 2000, 29, 299
24. Barthel, J.; Buchner, R.; Wismeth, E. J. Solution Chem. 2000, 29, 937
25. Fratiello, A.; Kubo-Anderson, V.; Lee, R. A.; Patrick, M.; Perrigan, R. D.; Porras, T. R.; Sharp, A. K.; Wong, K. J. Solution Chem. 2001, 30, 77
26. Rudolph, W. W.; Mason, R. J. Solution Chem. 2001, 30, 527-548
27. Bešter-Rogač, M.; Tomšič, M.; Barthel, J.; Neueder, R.; Apelblat, A. J. Solution Chem. 2002, 31, 1
28. Tomšič, M.; Bešter-Rogač, M.; Jamnik, A.; Neueder, R.; Barthel, J. J. Solution Chem. 2002, 31, 19
29. Buchner, R.; Samani, F.; May, P. M.; Sturm, P.; Hefter, G. ChemPhysChem. 2003, 4, 373
30. Akilan, C.; Rohman, N.; Hefter, G.; Buchner, R. ChemPhysChem. 2006, 7, 2319
31. Wachter, W.; Fernandez, S.; Buchner, R.; Hefter, G. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9010
32. Owrutsky, J. C.; Pomfret, M. B.; Barton, D. J.; Kidwell, D. A. J. Chem. Phys. 2008, 129 024513
33. Buchner, R.; Chen, T.; Hefter, G. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2365
34. Atkinson, G.; Petrucci, S. J. Phys. Chem. 1966, 70, 3122
35. Marcus, Y. Ion Solvation; Wiley: New York, 1985.
36. Antic-Jovanovic, A.; Jeremic, M.; Lalic, M. J. Raman Spectrosc. 1989, 20, 523
37. Krestov, G. A.; Novosyolov, N. P.; Perelygin, I. S. Ionic Solvation; Wiley, New York, 1994.
38. Le Borgne, C.; Illien, B.; Beignon, M.; Chabanel, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 4701
39. Zhong, Q.; Owrutsky, J. C. Chem. Phys. Lett. 2004, 383, 176
40. Lenchenkov, V.; She, C.; Lian, T J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19990
41. Ohta, K.; Tominaga, K. Chem. Phys. Lett. 2006, 429, 136
42. Fayer, M. D. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 60, 21
43. Cho, M. Two-Dimensional Optical Spectroscopy; CRC Press: Boca Raton, FL, 2009.
44. Ishikawa, H.; Kwak, K.; Chung, J. K.; Kim, S.; Fayer, M. D. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 8619
45. Park, S.; Odelius, M.; Gaffney, K. J J. Phys. Chem. B 2009, 113, 7825
46. Moilanen, D. E.; Wong, D.; Rosenfeld, D. E.; Fenn, E. E.; Fayer, M. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 375
47. Eigen, M.; Tamm, K. Z. Elektrochem. 1962, 66, 107
48. Neely, J.; Connick, R. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 3476
49. Evans, D. F.; Matesich, S. M. A. J. Solution Chem. 1973, 2, 193
50. Bleuzen, A.; Pittet, P.-A.; Helm, L.; Merbach, A. E. Magn. Reson. Chem. 1997, 35, 765
51. Marcus, Y.; Hefter, G. Chem. Rev. 2006, 106, 4585
52. Laenen, R.; Rausch, C.; Laubereau, A. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 2622
53. Gale, G. M.; Gallot, G.; Hache, F.; Lascoux, N.; Bratos, S.; Leicknam, J. C. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 1068
54. Piletic, I. R.; Gaffney, K. J.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 2003, 119, 423
55. Hamm, P.; Lim, M.; Hochstrasser, R. M. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 5326
56. Fecko, C. J.; Eaves, J. D.; Loparo, J. J.; Tokmakoff, A.; Geissler, P. L. Science 2003, 301, 1698
57. Ohta, K.; Tominaga, K. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2005, 78, 1581
58. Demirdoven, N.; Khalil, M.; Tokmakoff, A. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 237401
59. Kwak, K.; Park, S.; Finkelstein, I. J.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 2007, 127, 1245031
60. Park, S.; Fayer, M. D. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 16731
61. Park, S.; Moilanen, D. E.; Fayer, M. D. J. Phys. Chem. B 2008, 102, 5279
62. Kwak, K.; Rosenfeld, D. E.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 2008, 128, 204505
63. Park, S.; Kwak, K.; Fayer, M. D. Laser Phys. Lett. 2007, 4, 704
64. Zheng, J.; Kwak, K.; Fayer, M. D. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 75
65. Khalil, M.; Demirdoven, N.; Tokmakoff, A. Phys. Rev. Lett. 2003, 90 (4) 047401
66. Moilanen, D. E.; Piletic, I. R.; Fayer, M. D. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 8884
67. Park, S.; Gaffney, K. J. Unpublished results.
68. Cahoon, J. F.; Sawyer, K. R.; Schlegel, J. P.; Harris, C. B. Science 2008, 319, 1820
69. Steinel, T.; Asbury, J. B.; Zheng, J. R.; Fayer, M. D. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10957
70. Dokter, A. M.; Woutersen, S.; Bakker, H. J. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 178301
71. Piletic, I.; Moilanen, D. E.; Spry, D. B.; Levinger, N. E.; Fayer, M. D. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 4985
72. Li, M.; Owrutsky, J.; Sarisky, M.; Culver, J. P.; Yodh, A.; Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5499
73. Mukamel, S. Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy; Oxford University Press: New York, 1995.
74. Kwak, K.; Zheng, J.; Cang, H.; Fayer, M. D. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19998
75. Kwac, K.; Cho, M. J. Chem. Phys. 2004, 120, 1477
76. Chuang, T. J.; Eisenthal, K. B. J. Chem. Phys. 1972, 57, 5094
77. Berne, B. J.; Pecora, R. Dynamic Light Scattering; J. Wiley: New York, 1976.
78. Iwadate, Y.; Kawamura, K.; Igarashi, K.; Mochinaga, J. J. Phys. Chem. 1982, 86, 5205
79. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 90th ed.; Taylor and Francis Group LLC: Boca Raton, FL, 2010.
80. Lipari, G.; Szabo, A Biophys. J. 1980, 30, 489
81. Lipari, G.; Szabo, A. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 4546
82. Gaffney, K. J.; Piletic, I. R.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 2003, 118, 2270
83. Raineri, F. O.; Resat, H.; Perng, B.-C.; Hirata, F.; Friedman, H. L. J. Chem. Phys. 1994, 100, 1477
84. Ladanyi, B. M.; Stratt, R. M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 1266