Nonadiabatic molecular dynamics study of the cis - Trans photoisomerization of azobenzene excited to the S 1 state

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 115, Issue 41, 2011, Pages 11136-11143

  Pederzoli, Marek ^a   Pittner, Jiří ^a   Barbatti, Mario ^b   Lischka, Hans ^c  

^a J HEYROVSKÝ INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY   (Czech Republic)

^b MAX PLANCK INSTITUT FÜR KOHLENFORSCHUNG   (Germany)

^c UNIVERSITY OF VIENNA   (Austria)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AB INITIO; CIS-TO-TRANS ISOMERIZATION; COUNTER CLOCKWISE ROTATION; INITIAL CONDITIONS; INTERNAL CONVERSIONS; NON-ADIABATIC DYNAMICS; NONADIABATIC MOLECULAR DYNAMICS; ROTATIONAL MOTION; SURFACE HOPPING METHODS;

MOLECULAR DYNAMICS; PHOTOISOMERIZATION; ROTATIONAL FLOW;

EXCITED STATES;

AZO COMPOUND; AZOBENZENE;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; MOLECULAR DYNAMICS; PHOTOCHEMISTRY; QUANTUM THEORY; ROTATION; STEREOISOMERISM; SURFACE PROPERTY;

AZO COMPOUNDS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; MOLECULAR STRUCTURE; PHOTOCHEMICAL PROCESSES; QUANTUM THEORY; ROTATION; STEREOISOMERISM; SURFACE PROPERTIES;

EID: 80054698505     PISSN: 10895639     EISSN: 15205215     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp2013094     Document Type: Article

References (71)

1. Tamai, N.; Miyasaka, H. Chem. Rev. 2000, 100, 1875
2. Rau, H. Photochromism: Molecules and Systems. Studies in Organic Chemistry; Elsevier: Amsterdam, 1990; Vol. 40, p 165.
3. Granucci, G.; Persico, M. Theor. Chem. Acc. 2007, 117, 1131
4. Bockmann, M.; Doltsinis, N. L.; Marx, D. Angew. Chem. 2010, 122, 3454
5. Ikeda, T.; Tsutsumi, O. Science 1995, 268, 1873
6. Bach, H.; Anderle, K.; Fuhrmann, T.; Wendorff, J. H. J. Phys. Chem. 1996, 100, 4135
7. Liu, Z.; Zhao, C.; Tang, M.; Cai, S. J. Phys. Chem. 1996, 100, 17337
8. Liu, F. Z.; Hashimoto, K.; Fujishima, A. Nature 1990, 347, 658
9. Rasmussen, P. H.; Ramanujam, P. S.; Hvilsted, S.; Berg, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4738
10. Lim, H. S.; Han, J. T.; Kwak, D.; Jin, M.; Cho, K. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14458
11. Hagen, R.; Bieringer, T. Adv. Mater. 2002, 13, 1805
12. Natansohn, A.; Rochon, P. Chem. Rev. 2002, 102, 4139
13. Shibaev, V.; Bobrovsky, A.; Boiko, N. Prog. Polym. Sci. 2003, 28, 729
14. Credi, A. Aust. J. Chem. 2006, 59, 157
15. Hugel, T.; Holland, N. B.; Cattani, A.; Moroder, L.; Seitz, M.; Gaub, H. E. Science 2002, 296, 1103
16. Harada, A. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 456
17. Ballardini, R.; Balzani, V.; Credi, A.; Gandolfi, M. T.; Venturi, M. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 445
18. Tanner, D.; Wennerstrom, O. Tetrahedron Lett. 1981, 22, 2313
19. Ciminelli, C.; Granucci, G.; Persico, M. J. Chem. Phys. 2005, 123, 174317
20. Monti, S.; Orlandi, G.; Palmieri, P. Comp. Phys. 1982, 104, 1616
21. Nägele, T.; Hoche, R.; Zinth, W.; Wachteitl, J. Chem. Phys. Lett. 1997, 272, 148
22. Lednev, I. K.; Ye, T.-Q.; Matousek, P.; Towrie, M.; Foggi, P.; Neuwahl, F. V. R.; Umapathy, S.; Hester, R. E.; Moore, J. N. Chem. Phys. Lett. 1998, 290, 68
23. Cattaneo, P.; Persico, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 4739
24. Ishikawa, T.; Noro, T.; Shoda, T. J. Chem. Phys. 2001, 115, 7503
25. Conti, I.; Garavelli, M.; Orlandi, G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5216
26. Gagliardi, L.; Orlandi, G.; Bernardi, F.; Cembran, A.; Garavelli, M. Theor. Chem. Acc. 2004, 111, 363
27. Granucci, G.; Persico, M.; Toniolo, A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 10608
28. Ciminelli, C.; Granucci, G.; Persico, M. Chem.-Eur. J. 2004, 10, 2341
29. Toniolo, A.; Ciminelli, C.; Persico, M.; Martinez, T. J. J. Chem. Phys. 2005, 123, 234308
30. Böckmann, M.; Doltsinis, N. L.; Marx, D. Phys. Rev. E 2008, 78, 36101
31. Shao, J.; Lei, Y.; Wen, Z.; Dou, Y.; Wang, Z. J. Chem. Phys. 2008, 129, 164111
32. Sauer, P.; Allen, R. E. Chem. Phys. Lett. 2008, 450, 192
33. Ootani, Y.; Satoh, K.; Nakayama, A.; Noro, T.; Taketsugu, T. J. Chem. Phys. 2009, 131, 194306
34. Lischka, H.; Dallos, M.; Shepard, R. Mol. Phys. 2002, 100, 1647
35. Shepard, R. Modern Electronic Structure Theory; World Scientific: Singapore, 1995; Vol. 1, p 345.
36. Shepard, R.; Lischka, H.; Szalay, P. G.; Kovar, T.; Ernzerhof, M. J. Chem. Phys. 1992, 96, 2085
37. Lischka, H.; Dallos, M.; Szalay, P. G.; Yarkony, D. R.; Shepard, R. J. Chem. Phys. 2004, 120, 7322
38. Dallos, M.; Lischka, H.; Shepard, R.; Yarkony, D. R.; Szalay, P. G. J. Chem. Phys. 2004, 120, 7330
39. Lischka, H.; Shepard, R.; Shavitt, I.; Pitzer, R. M.; Dallos, M.; T. Müller; Szalay, P. G.; Brown, F. B.; Ahlrichs, R.; H. J. Böhm; Chang, A; Comeau, D. C.; Gdanitz, R.; Dachsel, H.; Ehrhardt, C.; Ernzerhof, M.; P. Höchtl; Irle, S.; Kedziora, G.; Kovar, T.; Parasuk, V.; Pepper, M. J. M.; Scharf, P.; Schiffer, H.; Schindler, M.; M. Schüler; Seth, M.; Stahlberg, E. A.; Zhao, J.-G.; Yabushita, S.; Zhang, Z.; Barbatti, M.; Matsika, S.; Schuurmann, M.; Yarkony, D. R.; Brozell, S. R.; Beck, E. V.; Blaudeau, J.-P.; Ruckenbauer, M.; Sellner, B.; Plasser, F.;; Szymczak, J. J.; COLUMBUS, an ab-initio electronic structure program, release 5.9.2; 2008; www.univie.ac.at/columbus.
40. Lischka, H.; Shepard, R.; Pitzer, R. M.; Shavitt, I.; Dallos, M.; Müller, T.; Szalay, P. G.; Seth, M.; Kedziora, G. S.; Yabushita, S.; Zhang, Z. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 664
41. Lischka, H.; Shepard, R.; Brown, F. B.; Shavitt, I. Int. J. Quantum Chem. 1981, S 15, 91
42. Tully, J. C. Faraday Discuss. 1998, 110, 407
43. Swope, W. C.; Andersen, H. C.; Berens, P. H.; Wilson, K. R. J. Chem. Phys. 1982, 76, 637
44. Butcher, J. J. Assoc. Comput. Mach. 1965, 12, 124
45. Tully, J. C. J. Chem. Phys. 1990, 93, 1061
46. Granucci, G.; Persico, M. J. Chem. Phys. 2007, 126, 134114
47. Hammes-Schiffer, S.; Tully, J. C. J. Chem. Phys. 1994, 101, 4657
48. Pittner, J.; Lischka, H.; Barbatti, M. Chem. Phys. 2009, 356, 147
49. Barbatti, M.; Pittner, J.; Pederzoli, M.; Werner, U.; Mitrić, R.; Bonačić-Koutecký, V.; Lischka, H. Chem. Phys. 2010, 375, 26
50. Barbatti, M.; Aquino, A. J. A.; Lischka, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 4959
51. Barbatti, M.; Granucci, G.; Ruckenbauer, M.; Plasser, F.; Pittner, J.; Persico, M.;; Lischka, H. NEWTON-X, a package for Newtonian dynamics close to the crossing seam; 2008-2011; http://www.univie.ac.at/newtonx.
52. Barbatti, M.; Granucci, G.; Persico, M.; Ruckenbauer, M.; Vazdar, M.; Eckert-Maksic, M.; Lischka, H. J. Photochem. Photobiol., A 2007, 190, 228
53. StatSoft, Inc. STATISTICA, data analysis software system, version 7; 2004; www.statsoft.com.
54. Tsuji, T.; Takashima, H.; Takeuchi, H.; Egawa, T.; Konaka, S. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 9347
55. Bouwstra, J. A.; Schouten, A.; Kroon, J. Acta Crystallogr., Sect. C 1983, 39, 1121
56. Diau, E. W.-G. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 950
57. Birnbaum, P. P.; Linford, J. H.; Style, D. W. G. Trans. Faraday Soc. 1953, 49, 735
58. Beveridge, D. L.; Jaffe, H. H. J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 1948
59. Sellner, B.; Ruckenbauer, M.; Stambolic, I.; Barbattti, M.; Aquino, A. J. A.; Lischka, H. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 8778
60. Amadei, A.; Linssen, A. B. M.; Berendsen, H. J. C. Protein: Struct., Funct., Genet. 1993, 17, 412
61. Plasser, F.; Barbatti, M.; Aquino, A. J. A.; Lischka, H. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 8490
62. Toniolo, A.; Levine, B.; Thompson, A.; Quenneville, J.; M. Ben-Nun; Owens, J.; Olsen, S.; L. Manohar; Martinez, T. J. Computational Methods in Organic Photochemistry; Marcel-Dekker: New York, 2005; p 167.
63. Fujiwara, M.; Akiyama, M.; Hata, M.; Shiokawa, K.; Nomura, R. ACS Nano 2008, 2, 1671
64. Satzger, H.; Sporlein, S.; Root, C.; Wachtveitl, J.; Zinth, W.; Gilch, P. Chem. Phys. Lett. 2003, 372, 216
65. Rau, H.; Lüddecke, E. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 1616
66. Zimmerman, G.; Chow, L.-Y.; Paik, U.-J. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 3528
67. Gegiou, D.; Muszkat, K. A.; Fischer, E. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 12
68. Ronayette, J.; Arnaud, R.; Lebourgeois, P.; Lemaire, J. J. Am. Chem. Soc. 1974, 52, 1848
69. Bortolus, P.; Monti, S. J. Phys. Chem. 1979, 89, 648
70. Siampiringue, N.; Guyot, G.; Monti, S.; Bortolus, P. J. Photochem. 1987, 37, 185
71. Fisher, R. A. Trans. R. Soc. Ed. 1918, 52, 399