Structural control of photoinduced dynamics in 4 H -imidazole-ruthenium dyes

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 49, 2012, Pages 25664-25676

  Wächtler, Maria ^a,b   Kupfer, Stephan ^a   Guthmuller, Julien ^c   Rau, Sven ^d   González, Leticia ^e   Dietzek, Benjamin ^a,b,f  

^a FRIEDRICH SCHILLER UNIVERSITY JENA   (Germany)

^b LEIBNIZ INSTITUTE OF PHOTONIC TECHNOLOGY   (Germany)

^c GDANSK UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Poland)

^d UNIVERSITY OF ULM   (Germany)

^e UNIVERSITY OF VIENNA   (Austria)

^f Jena Center for Soft Matter JCSM   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DECAY MECHANISMS; ELECTRON-DONATING; ELECTRONIC CHARGES; ELECTRONWITHDRAWING; LIGAND PROTONATION; NONPLANAR CONFORMATION; PHOTOINDUCED DYNAMICS; PLANARIZATION; PROTONATION STATE; STRUCTURAL CONTROL; SWITCHABLE; TERPYRIDINES;

DYNAMICS; EXCITED STATES; ISOMERS; PROTONATION; RUTHENIUM; RUTHENIUM COMPOUNDS; STRUCTURAL DYNAMICS;

LIGANDS;

EID: 84871010046     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp309148u     Document Type: Article

References (109)

1. Huynh, M. H. V.; Dattelbaum, D. M.; Meyer, T. J. Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 457-483
2. Hammarström, L.; Johansson, O. Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 2546-2559
3. Zeitler, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 9785-9789
4. Dixon, I. M.; Lebon, E.; Sutra, P.; Igau, A. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1621-1634
5. Gao, F.; Chao, H.; Ji, L.-N. Chem. Biodiversity 2008, 5, 1962-1979
6. Campagna, S.; Puntoriero, F.; Nastasi, F.; Bergamini, G.; Balzani, V. Photochemisty and Photophysics of Coordination Compounds I; Springer: Berlin, 2007; Vol. 280.
7. Siebert, R.; Winter, A.; Dietzek, B.; Schubert, U. S.; Popp, J. Macromol. Rapid Commun. 2010, 31, 883-888
8. Siebert, R.; Winter, A.; Schubert, U. S.; Dietzek, B.; Popp, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 1606-1617
9. Coppo, P.; Duati, M.; Kozhevnikov, V. N.; Hofstraat, J. W.; De Cola, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 1806-1810
10. Chambron, J. C.; Sauvage, J. P.; Amouyal, E.; Koffi, P. New J. Chem. 1985, 9, 527-529
11. Hartshorn, R. M.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 5919-5925
12. Jenkins, Y.; Friedman, A. E.; Turro, N. J.; Barton, J. K. Biochemistry 1992, 31, 10809-10816
13. Haq, I.; Lincoln, P.; Suh, D. C.; Norden, B.; Chowdhry, B. Z.; Chaires, J. B. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4788-4796
14. Nair, R. B.; Cullum, B. M.; Murphy, C. J. Inorg. Chem. 1997, 36, 962-965
15. Friedman, A. E.; Chambron, J. C.; Sauvage, J. P.; Turro, N. J.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 4960-4962
16. Andreiadis, E. S.; Chavarot-Kerlidou, M.; Fontecave, M.; Artero, V. Photochem. Photobiol. 2011, 87, 946-964
17. Sakai, K.; Kobayashi, M.; Masaoka, S. Molecules 2010, 15, 4908-4923
18. Rau, S.; Schäfer, B.; Gleich, D.; Anders, E.; Rudolph, M.; Friedrich, M.; Görls, H.; Henry, W.; Vos, J. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 6215-6218
19. Tschierlei, S.; Karnahl, M.; Presselt, M.; Dietzek, B.; Guthmuller, J.; Gonzalez, L.; Schmitt, M.; Rau, S.; Popp, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3981-3984
20. Karnahl, M.; Kuhnt, C.; Ma, F.; Yartsev, A.; Schmitt, M.; Dietzek, B.; Rau, S.; Popp, J. ChemPhysChem 2011, 12, 2101-2109
21. Tschierlei, S.; Presselt, M.; Kuhnt, C.; Yartsev, A.; Pascher, T.; Sundström, V.; Karnahl, M.; Schwalbe, M.; Schäfer, B.; Rau, S. Chem.-Eur. J. 2009, 15, 7678-7688
22. Elvington, M.; Brown, J.; Arachchige, S. M.; Brewer, K. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10644-1645
23. Lei, P.; Hedlund, M.; Lomoth, R.; Rensmo, H.; Johansson, O.; Hammarström, L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 26-27
24. Akita, M.; Inagaki, A. Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 1220-1239
25. Alstrum-Acevedo, J. H.; Brennaman, M. K.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 2005, 44, 6802-6827
26. Concepcion, J. J.; Jurss, J. W.; Brennaman, M. K.; Hoertz, P. G.; Patrocinio, A. O. T.; Iha, N. Y. M.; Templeton, J. L.; Meyer, T. J. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1954-1965
27. Grätzel, M. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1788-1798
28. Polo, A. S.; Itokazu, M. K.; Iha, N. Y. M. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1343-1361
29. Oregan, B.; Grätzel, M. Nature 1991, 353, 737-740
30. Grätzel, M. Nature 2001, 414, 338-344
31. Grätzel, M. Inorg. Chem. 2005, 44, 6841-6851
32. Benkö, G.; Kallioinen, J.; Korppi-Tommola, J. E. I.; Yartsev, A. P.; Sundström, V. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 489-493
33. Benkö, G.; Kallioinen, J.; Myllyperkio, P.; Trif, F.; Korppi-Tommola, J. E. I.; Yartsev, A. P.; Sundström, V. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2862-2867
34. Kallioinen, J.; Benkö, G.; Myllyperkiö, P.; Khriachtchev, L.; Skarman, B.; Wallenberg, R.; Tuomikoski, M.; Korppi-Tommola, J.; Sundström, V.; Yartsev, A. P. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6365-6373
35. Robertson, N. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2338-2345
36. Robson, K. C. D.; Koivisto, B. D.; Gordon, T. J.; Baumgartner, T.; Berlinguette, C. P. Inorg. Chem. 2010, 49, 5335-5337
37. Robson, K. C. D.; Koivisto, B. D.; Yella, A.; Sporinova, B.; Nazeeruddin, M. K.; Baumgartner, T.; Grätzel, M.; Berlinguette, C. P. Inorg. Chem. 2011, 50, 5494-5508
38. Chou, C. C.; Wu, K. L.; Chi, Y.; Hu, W. P.; Yu, S. J.; Lee, G. H.; Lin, C. L.; Chou, P. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 2054-2058
39. Odobel, F.; Zabri, H. Inorg. Chem. 2005, 44, 5600-5611
40. Mcdermott, G.; Prince, S. M.; Freer, A. A.; Hawthornthwaitelawless, A. M.; Papiz, M. Z.; Cogdell, R. J.; Isaacs, N. W. Nature 1995, 374, 517-521
41. Pullerits, T.; Sundström, V. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 381-389
42. Sundström, V.; Pullerits, T.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2327-2346
43. Amadelli, R.; Argazzi, R.; Bignozzi, C. A.; Scandola, F. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 7099-7103
44. Bignozzi, C. A.; Argazzi, R.; Indelli, M. T.; Scandola, F. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1994, 32, 229-244
45. Nogueira, A. F.; Furtado, L. F. O.; Formiga, A. L. B.; Nakamura, M.; Araki, K.; Toma, H. E. Inorg. Chem. 2004, 43, 396-398
46. Peter, K.; Wietasch, H.; Peng, B.; Thelakkat, M. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2004, 79, 65-71
47. Warnan, J.; Buchet, F.; Pellegrin, Y.; Blart, E.; Odobel, F. Org. Lett. 2011, 13, 3944-3947
48. Fox, M. A.; Whitesell, J. K.; Magde, D.; Zhu, L. Y. Molecules 2009, 14, 3851-3867
49. Nogueira, A. F.; Formiga, A. L. B.; Winnischofer, H.; Nakamura, M.; Engelmann, F. M.; Araki, K.; Toma, H. E. Photochem. Photobiol. Sci. 2004, 3, 56-62
50. Atzrodt, J.; Brandenburg, J.; Käpplinger, C.; Beckert, R.; Gunther, W.; Görls, H.; Fabian, J. J. Prakt. Chem./Chem. Ztg. 1997, 339, 729-734
51. Blumhoff, J.; Beckert, R.; Rau, S.; Losse, S.; Matschke, M.; Gunther, W.; Görls, H. Eur. J. Inorg. Chem. 2009, 2162-2169
52. Kupfer, S.; Guthmuller, J.; Wächtler, M.; Losse, S.; Rau, S.; Dietzek, B.; Popp, J.; Gonzalez, L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 15580-15588
53. Wächtler, M.; Kupfer, S.; Guthmuller, J.; Popp, J.; Gonzalez, L.; Dietzek, B. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 24004-24012
54. Kupfer, S.; Wächtler, M.; Guthmuller, J.; Popp, J.; Dietzek, B.; Gonzalez, L. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 19968-19977
55. Wächtler, M.; Guthmuller, J.; Gonzalez, L.; Dietzek, B. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 1479-1508
56. Damrauer, N. H.; Cerullo, G.; Yeh, A.; Boussie, T. R.; Shank, C. V.; McCusker, J. K. Science 1997, 275, 54-57
57. Damrauer, N. H.; McCusker, J. K. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 8440-8446
58. Bhasikuttan, A. C.; Suzuki, M.; Nakashima, S.; Okada, T. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8398-8405
59. Browne, W. R.; Henry, W.; Coates, C. G.; Brady, C.; Ronayne, K. L.; Matousek, P.; Towrie, M.; Botchway, S. W.; Parker, A. W.; Vos, J. G. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 4537-4544
60. Dietzek, B.; Kiefer, W.; Blumhoff, J.; Böttcher, L.; Rau, S.; Walther, D.; Uhlemann, U.; Schmitt, M.; Popp, J. Chem.-Eur. J. 2006, 12, 5105-5115
61. Juris, A.; Balzani, V.; Barigelletti, F.; Campagna, S.; Belser, P.; Vonzelewsky, A. Coord. Chem. Rev. 1988, 84, 85-277
62. Gordon, K. C.; Horvath, R. Inorg. Chim. Acta 2011, 374, 10-18
63. Loeb, B.; Lopez, R.; Leiva, A. M.; Zuloaga, F.; Norambuena, E.; Omberg, K. M.; Schoonover, J. R.; Striplin, D.; Devenney, M.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1999, 38, 2924-2930
64. McKinley, A. W.; Lincoln, P.; Tuite, E. M. Coord. Chem. Rev. 2011, 255, 2676-2692
65. Wang, X. Y.; Del Guerzo, A.; Schmehl, R. H. J. Photochem. Photobiol., C 2004, 5, 55-77
66. Damrauer, N. H.; Boussie, T. R.; Devenney, M.; McCusker, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 8253-8268
67. Vlcek, A.; Busby, M. Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 1755-1762
68. Laine, P. P.; Campagna, S.; Loiseau, F. Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 2552-2571
69. Kuhnt, C.; Karnahl, M.; Tschierlei, S.; Griebenow, K.; Schmitt, M.; Schäfer, B.; Krieck, S.; Gorls, H.; Rau, S.; Dietzek, B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 1357-1368
70. Ji, S. M.; Wu, W. H.; Wu, W. T.; Song, P.; Han, K. L.; Wang, Z. G.; Liu, S. S.; Guo, H. M.; Zhao, J. Z. J. Mater. Chem. 2010, 20, 1953-1963
71. Waterland, M. R.; Gordon, K. C.; McGarvey, J. J.; Jayaweera, P. M. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1998, 609-616
72. Schoonover, J. R.; Bates, W. D.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1995, 34, 6421-6422
73. Walsh, P. J.; Gordon, K. C.; Lundin, N. J.; Blackman, A. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5933-5942
74. Medlycott, E. A.; Hanan, G. S.; Loiseau, F.; Campagna, S. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 2837-2846
75. Bräutigam, M.; Wächtler, M.; Rau, S.; Popp, J.; Dietzek, B. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 1274-1281
76. McGarvey, J. J.; Browne, W. R.; Henry, W.; Passaniti, P.; Gandolfi, M. T.; Ballardini, R.; O'Connor, C. M.; Brady, C.; Coates, C. G.; Vos, J. G. Photochem. Photobiol. Sci. 2007, 6, 386-396
77. McGarvey, J. J.; Coates, C. G.; Keyes, T. E.; Hughes, H. P.; Jayaweera, P. M.; Vos, J. G. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 5013-5018
78. Rau, S.; Schwalbe, M.; Karnahl, M.; Tschierlei, S.; Uhlemann, U.; Schmitt, M.; Dietzek, B.; Popp, J.; Groake, R.; Vos, J. G. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2010, 39, 2768-2771
79. Izutsu, K. Acid-Base Dissoziation Constants in Dipolar Aprotic Solvents; Blackwell: Oxford, 1990.
80. Kovalenko, S. A.; Dobryakov, A. L.; Ruthmann, J.; Ernsting, N. P. Phys. Rev. A: At., Mol., Opt. Phys. 1999, 59, 2369-2384
81. Dietzek, B.; Tschierlei, S.; Hermann, G.; Yartsev, A.; Pascher, T.; Sundström, V.; Schmitt, M.; Popp, J. ChemPhysChem 2009, 10, 144-150
82. Dietzek, B.; Pascher, T.; Sundström, V.; Yartsev, A. Laser Phys. Lett. 2007, 4, 38-43
83. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; et al. Gaussian 09, revision A.02; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2009.
84. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
85. Lee, C. T.; Yang, W. T.; Parr, R. G. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1988, 37, 785-789
86. Andrae, D.; Haussermann, U.; Dolg, M.; Stoll, H.; Preuss, H. Theor. Chim. Acta 1990, 77, 123-141
87. Harihara, P.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213-222
88. Tomasi, J.; Mennucci, B.; Cammi, R. Chem. Rev. 2005, 105, 2999-3093
89. Zalis, S.; Consani, C.; El Nahhas, A.; Cannizzo, A.; Chergui, M.; Hartl, F.; Vlcek, A. Inorg. Chim. Acta 2011, 374, 578-585
90. El Nahhas, A.; Cannizzo, A.; van Mourik, F.; Blanco-Rodriguez, A. M.; Zalis, S.; Vlcek, A.; Chergui, M. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 6361-6369
91. El Nahhas, A.; Consani, C.; Blanco-Rodriguez, A. M.; Lancaster, K. M.; Braem, O.; Cannizzo, A.; Towrie, M.; Clark, I. P.; Zalis, S.; Chergui, M. Inorg. Chem. 2011, 50, 2932-2943
92. Charlot, M. F.; Pellegrin, Y.; Quaranta, A.; Leibl, W.; Aukauloo, A. Chem.-Eur. J. 2006, 12, 796-812
93. Meylemans, H. A.; Lei, C. F.; Damrauer, N. H. Inorg. Chem. 2008, 47, 4060-4076
94. Gebauer, T. Neuartige zweistufige Redoxsysteme basierend auf 4H-Imidazolen; Friedrich-Schiller University Jena, 2005.
95. Yeh, A. T.; Shank, C. V.; McCusker, J. K. Science 2000, 289, 935-938
96. Bagchi, B. Int. Rev. Phys. Chem. 1987, 6, 1-33
97. Siebert, R.; Winter, A.; Schubert, U. S.; Dietzek, B.; Popp, J. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 6841-6848
98. Liu, K. L.; Lee, S. J.; Chen, I. C.; Hsu, C. P.; Yeh, M. Y.; Luh, T. Y. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 1218-1224
99. Nagasawa, Y.; Ando, Y.; Okada, T. Chem. Phys. Lett. 1999, 312, 161-168
100. Singh, C.; Modak, B.; Mondal, J. A.; Palit, D. K. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 8183-8196
101. Gonzalez, L.; Escudero, D.; Serrano-Andres, L. ChemPhysChem 2012, 13, 28-51
102. Parac, M.; Grimme, S. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 6844-6850
103. Caspar, J. V.; Meyer, T. J. J. Phys. Chem. 1983, 87, 952-957
104. Caspar, J. V.; Kober, E. M.; Sullivan, B. P.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 630-632
105. Barqawi, K. R.; Murtaza, Z.; Meyer, T. J. J. Phys. Chem. 1991, 95, 47-50
106. Schulze, B.; Escudero, D.; Friebe, C.; Siebert, R.; Gorls, H.; Sinn, S.; Thomas, M.; Mai, S.; Popp, J.; Dietzek, B. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 4010-4025
107. Sauvage, J. P.; Collin, J. P.; Chambron, J. C.; Guillerez, S.; Coudret, C.; Balzani, V.; Barigelletti, F.; Decola, L.; Flamigni, L. Chem. Rev. 1994, 94, 993-1019
108. Medlycott, E. A.; Hanan, G. S. Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 1763-1782
109. Medlycott, E. A.; Hanan, G. S. Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 133-142