Femtosecond transient absorption spectroscopic study of a carbonyl-containing carotenoid analogue, 2-(all- trans -retinylidene)-indan-1,3- dione

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 115, Issue 11, 2011, Pages 2110-2119

  Kusumoto, Toshiyuki ^a   Kosumi, Daisuke ^a   Uragami, Chiasa ^a   Frank, Harry A ^b   Birge, Robert R ^b   Cogdell, Richard J ^c   Hashimoto, Hideki ^a  

^a Osaka Prefecture University   (Japan)

^b UNIVERSITY OF CONNECTICUT   (United States)

^c UNIVERSITY OF GLASGOW   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

[CARBONYL; CARBONYL GROUPS; CONFIGURATION INTERACTIONS; FEMTOSECOND TIME-RESOLVED; FEMTOSECOND TRANSIENT ABSORPTION; FUCOXANTHIN; NON-POLAR SOLVENTS; PERIDININ; PHOTOPHYSICAL PROPERTIES; PROTIC SOLVENTS; SOLVENT POLARITY; SPECTROSCOPIC STUDIES; TRANSIENT ABSORPTION MEASUREMENTS; TRANSIENT ABSORPTION SPECTRA; TRANSIENT SPECIES;

ABSORPTION; ABSORPTION SPECTROSCOPY; CARBONYLATION; LASER SPECTROSCOPY; PIGMENTS; SOLVENTS; SPECTROSCOPIC ANALYSIS;

EXCITED STATES;

ANTIOXIDANT; CAROTENOID; FUCOXANTHIN; PERIDININ; SOLVENT; XANTHOPHYLL;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; METHODOLOGY; SPECTROSCOPY;

ANTIOXIDANTS; CAROTENOIDS; MODELS, MOLECULAR; SOLVENTS; SPECTRUM ANALYSIS; XANTHOPHYLLS;

EID: 79952743955     PISSN: 10895639     EISSN: 15205215     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp111313f     Document Type: Article

References (60)

1. Frank, H. A.; Cogdell, R. J. In Carotenoids in Photosynthesis; Young, A., Britton, G., Eds.; Chapman and Hall: London, 1993; Chapter 8, pp 252 - 326.
2. Frank, H. A.; Cogdell, R. J. J. Photochem. Photobiol. 1996, 63, 257-264
3. Polívka, T.; Sundström, V. Chem. Rev. 2004, 104, 2021-2071
4. Bautista, J. A.; Connors, R. E.; Raju, B. B.; Hiller, R. G.; Sharples, F. P.; Gosztola, D.; Wasielewski, M. R.; Frank, H. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8751-8758
5. Frank, H. A.; Bautista, J. A.; Josue, J.; Pendon, Z.; Hiller, R. G.; Sharples, F. P.; Gosztola, D.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4569-4577
6. Zigmantas, D.; Hiller, R. G.; Yartsev, A.; Sundström, V.; Polívka, T. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5339-5348
7. Zigmantas, D.; Hiller, R. G.; Sharples, F. P.; Frank, H. A.; Sundström, V.; Polívka, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 3009-3016
8. Zigmantas, D.; Hiller, R. G.; Sundström, V.; Polívka, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16760-16765
9. Linden, P. A.; Zimmermann, J.; Brixner, T.; Holt, N. E.; Vaswani, H. M.; Hiller, R. G.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10340-10345
10. Ehlers, F.; Wild, D. A.; Lenzer, T.; Oum, K. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 2257-2265
11. Kopczynski, M.; Ehlers, F.; Lenzer, T.; Oum, K. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 5370-5381
12. Wild, D. A.; Winkler, K.; Stalke, S.; Oum, K.; Lenzer, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 2499-2505
13. Niedzwiedzki, D. M.; Chatterjee, N.; Enriquez, M. M.; Kajikawa, T.; Hasegawa, S.; Katsumura, S.; Frank, H. A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 13604-13612
14. Fujii, R.; Inaba, T.; Watanabe, Y.; Koyama, Y.; Zhang, J.-P. Chem. Phys. Lett. 2003, 369, 165-172
15. Kosumi, D.; Fujiwara, M.; Fujii, R.; Cogdell, R. J.; Hashimoto, H.; Yoshizawa, M. J. Chem. Phys. 2009, 130, 214506-1-214506-8
16. Vaswani, H. M.; Hsu, C.-P.; Head-Gordon, M.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7940-7946
17. Shima, S.; Ilagan, R. P.; Gillespie, N.; Sommer, B. J.; Hiller, R. G.; Sharples, F. P.; Frank, H. A.; Birge, R. R. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8052-8066
18. Premvardhan, L.; Sandberg, D. J.; Fey, H.; Birge, R. R.; Büchel, C.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 11838-11853
19. Kosumi, D.; Kusumoto, T.; Fujii, R.; Sugisaki, M.; Iinuma, Y.; Oka, N.; Takaesu, Y.; Taira, T.; Iha, M.; Frank, H. A.; Hashimoto, H. Chem. Phys. Lett. 2009, 483, 95-100
20. Polívka, T.; Kerfeld, C. A.; Pascher, T.; Sundström, V. Biochemistry 2005, 44, 3994-4003
21. Chábera, P.; Fuciman, M.; Hříbeka, P.; Polívka, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 8795-8803
22. Turro, N. J. Modern Molecular Photochemistry; University Science Books: California, 1991; Chapter 5, pp 76 - 152.
23. Papanikolas, J.; Walker, G. C.; Sbamamian, V. A.; Christensen, R. L.; Clayton Baum, J. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1912-1920
24. Das, P. K.; Becker, R. S. J. Phys. Chem. 1982, 86, 921-927
25. Wardle, B. Principles and Applications of Photochemistry; Wiley: New York, 2009; Chapter 1, pp 1 - 27.
26. Takeuchi, S.; Tahara, T. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3052-3060
27. Larson, E. J.; Friesen, L. A.; Johnson, C. K. Chem. Phys. Lett. 1997, 265, 161-168
28. Yamaguchi, S.; Hamaguchi, H. J. Chem. Phys. 1998, 109, 1397-1408
29. Yamaguchi, S.; Hamaguchi, H. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4272-4279
30. Akimoto, S.; Yokono, M.; Higuchi, M.; Tomo, T.; Takaichi, S.; Murakami, A.; Mimuro, M. Photochem. Photobiol. Sci. 2008, 7, 1206-1209
31. Hashimoto, H.; Hattori, K.; Okada, Y.; Yoda, T.; Matsushima, R. Jpn. J. Appl. Phys. 1998, 37, 4609-4615
32. Kosumi, D.; Abe, K.; Karasawa, H.; Fujiwara, M.; Cogdell, R. J.; Hashimoto, H.; Yoshizawa, M. Chem. Phys. 2010, 373, 33-37
33. 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 C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
34. Kusumoto, T.; Horibe, T.; Kajikawa, T.; Hasegawa, S.; Iwashita, T.; Cogdell, R. J.; Birge, R. R.; Frank, H. A.; Katsumura, S.; Hashimoto, H. Chem. Phys. 2010, 373, 71-79
35. Martin, C. H.; Birge, R. R. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 852-860
36. Hudson, B. S.; Birge, R. R. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 2274-2281
37. Kusnetzow, A.; Singh, D. L.; Martin, C. H.; Barani, I.; Birge, R. R. Biophys. J. 1999, 76, 2370-2389
38. Dolan, P. M.; Miller, D.; Cogdell, R. J.; Birge, R. R.; Frank, H. A. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 12134-12142
39. Ren, L.; Martin, C. H.; Wise, K. J.; Gillespie, N. B.; Luecke, H.; Lanyi, J. K.; Spudich, J. L.; Birge, R. R. Biochemistry 2001, 40, 13906-13914
40. Kusnetzow, A.; Dukkipati, A.; Babu, K. R.; Singh, D.; Vought, B. W.; Knox, B. E.; Birge, R. R. Biochemistry 2001, 40, 7832-7844
41. Kusnetzow, A. K.; Dukkipati, A.; Babu, K. R.; Ramos, L.; Knox, B. E.; Birge, R. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 941-946
42. Hillebrecht, J. R.; Galan, J.; Rangarajan, R.; Ramos, L.; McCleary, K.; Ward, D. E.; Stuart, J. A.; Birge, R. R. Biochemistry 2006, 45, 1579-1590
43. Rangarajan, R.; Galan, J. F.; Whited, G.; Birge, R. R. Biochemistry 2007, 46, 12679-12686
44. Clark, R. J. H.; D'Urso, N. R.; Zagalsky, P. F. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 6693-6698
45. Nagae, H.; Kuki, M.; Zhang, J.-P.; Sashima, T.; Mukai, Y.; Koyama, Y. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4155-4166
46. Rimai, L.; Heyde, M. E.; Gill, D. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 4493-4501
47. Saito, S.; Tasumi, M. J. Raman Spectrosc. 1983, 14, 310-321
48. Koyama, Y.; Fujii, R. In The Photochemistry of Carotenoids: Applications in Biology; Frank, H. A.; Cogdell, R. J.; Young, A. J.; Britton, G., Eds.; Kluwer Academic: Dordrecht, 1999; Chapter 9, pp 161 - 188.
49. Sigalov, M.; Lemcoff, N. G.; Shainyan, B.; Chipanina, N.; Aksamentova, T. Eur. J. Org. Chem. 2010, 14, 2800-2811
50. Barford, W. Electronic and Optical Properties of Conjugated Polymers; Clarendon Press: Oxford, 2005; Chaper 8, pp 113 - 130.
51. Shaikh, M.; Mohanty, J.; Singh, P. K.; Bhasikuttan, A. C.; Rajule, R. N.; Satam, V. S.; Bendre, S. R.; Kanetkar, V. R.; Pal, H. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 4507-4519
52. Nagae, H.; Kuki, M.; Cogdell, R. J.; Koyama, Y. J. Chem. Phys. 1994, 101, 6750-6765
53. Billsten, H. H.; Zigmantas, D.; Sundström, V.; Polívka, T. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 465-470
54. Cerullo, G.; Lanzani, G.; Zavelani-Rossi, M.; De Silvestri, S. Phys. Rev. B 2001, 63, 241104-1-241104-4
55. Polívka, T.; Zigmantas, D.; Frank, H. A.; Bautista, J. A.; Herek, J. L.; Koyama, Y.; Fujii, R.; Sundström, V. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 1072-1080
56. Fujii, R.; Kusumoto, T.; Sashima, T.; Cogdell, R. J.; Gardiner, A. T.; Hashimoto, H. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 11117-11122
57. Kosumi, D.; Komukai, M.; Hashimoto, H.; Yoshizawa, M. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 213601-1-213601-4
58. Kosumi, D.; Fujiwara, M.; Hashimoto, H.; Yoshizawa, M. J. Phys. Soc. Jpn. 2009, 78, 104715-1-104715-5
59. Billsten, H. H.; Pan, J.; Sinha, S.; Pascher, T.; Sundström, V.; Polívka, T. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 6852-6859
60. Pang, Y.; Fleming, G. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 6782-6788