Carotenoids as electron or excited-state energy donors in artificial photosynthesis: An ultrafast investigation of a carotenoporphyrin and a carotenofullerene dyad

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 15, Issue 13, 2013, Pages 4775-4784

  Pillai, Smitha ^a   Ravensbergen, Janneke ^b   Antoniuk Pablant, Antaeres ^a   Sherman, Benjamin D ^a   Van Grondelle, Rienk ^b   Frese, Raoul N ^b   Moore, Thomas A ^a   Gust, Devens ^a   Moore, Ana L ^a   Kennis, John T M ^b  

^a ARIZONA STATE UNIVERSITY   (United States)

^b VU UNIVERSITY AMSTERDAM   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CAROTENOID; FULLERENE DERIVATIVE; PORPHYRIN;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ELECTRON; PHOTOCHEMISTRY; PHOTOSYNTHESIS; QUANTUM THEORY; THERMODYNAMICS;

CAROTENOIDS; ELECTRONS; FULLERENES; MOLECULAR STRUCTURE; PHOTOCHEMICAL PROCESSES; PHOTOSYNTHESIS; PORPHYRINS; QUANTUM THEORY; THERMODYNAMICS;

EID: 84874829349     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cp50364j     Document Type: Article

References (85)

1. R. E. Blankenship, Molecular Mechanisms of Photosynthesis, Blackwell Science Ltd, 2001
2. T. A. Moore D. Gust P. Mathis J. C. Mialocq C. Chachaty R. V. Bensasson E. J. Land D. Doizi P. A. Liddell W. R. Lehman G. A. Nemeth A. L. Moore Nature 1984 307 630 632
3. T. Polívka V. Sundstrom Chem. Rev. 2004 104 2021 2072
4. H. A. Frank R. J. Cogdell Photochem. Photobiol. 1996 63 257 264
5. J. Hanley Y. Deligiannakis A. Pascal P. Faller A. W. Rutherford Biochemistry 1999 38 8189 8195
6. P.-N. Liao S. Pillai M. Kloz D. Gust A. L. Moore T. A. Moore J. T. M. Kennis R. van Grondelle P. J. Walla Photosynth. Res. 2012 111 237 243
7. P. J. Walla P. A. Linden C. P. Hsu G. D. Scholes G. R. Fleming Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 10808 10813
8. P.-N. Liao S. Pillai D. Gust T. A. Moore A. L. Moore P. J. Walla J. Phys. Chem. A 2011 115 4082 4091
9. P. Tavan K. Schulten Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1987 36 4337 4358
10. H. A. Frank A. Cua V. Chynwat A. Young D. Gosztola M. R. Wasielewski Photosynth. Res. 1994 41 389 395
11. T. Polivka V. Sundstrom Chem. Phys. Lett. 2009 477 1 11
12. C. C. Gradinaru J. T. M. Kennis E. Papagiannakis I. H. M. van Stokkum R. J. Cogdell G. R. Fleming R. A. Niederman R. van Grondelle Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 2364 2369
13. E. Papagiannakis J. T. M. Kennis I. H. M. van Stokkum R. J. Cogdell R. van Grondelle Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 6017 6022
14. J. A. Bautista R. E. Connors B. B. Raju R. G. Hiller F. P. Sharples D. Gosztola M. R. Wasielewski H. A. Frank J. Phys. Chem. B 1999 103 8751 8758
15. D. Zigmantas R. G. Hiller F. P. Sharples H. A. Frank V. Sundstrom T. Polivka Phys. Chem. Chem. Phys. 2004 6 3009 3016
16. D. Niedzwiedzki J. F. Koscielecki H. Cong J. O. Sullivan G. N. Gibson R. R. Birge H. A. Frank J. Phys. Chem. B 2007 111 5984 5998
17. D. M. Niedzwiedzki N. Chatterjee M. M. Enriquez T. Kajikawa S. Hasegawa S. Katsumura H. A. Frank J. Phys. Chem. B 2009 113 13604 13612
18. T. Polivka H. A. Frank Acc. Chem. Res. 2010 43 1125 1134
19. D. Zigmantas R. G. Hiller V. Sundstrom T. Polivka Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 16760 16765
20. E. Papagiannakis S. K. Das A. Gall I. H. M. van Stokkum B. Robert R. van Grondelle H. A. Frank J. T. M. Kennis J. Phys. Chem. B 2003 107 5642 5649
21. M. T. A. Alexandre D. C. Luehrs I. H. M. van Stokkum R. Hiller M.-L. Groot J. T. M. Kennis R. Van Grondelle Biophys. J. 2007 93 2118 2128
22. A. Gall R. Berera M. T. A. Alexandre A. A. Pascal L. Bordes M. M. Mendes-Pinto S. Andrianambinintsoa K. V. Stoitchkova A. Marin L. Valkunas P. Horton J. T. M. Kennis R. van Grondelle A. Ruban B. Robert Biophys. J. 2011 101 934 942
23. A. E. Jailaubekov S.-H. Song M. Vengris R. J. Cogdell D. S. Larsen Chem. Phys. Lett. 2010 487 101 107
24. A. E. Jailaubekov M. Vengris S.-H. Song T. Kusumoto H. Hashimoto D. S. Larsen J. Phys. Chem. A 2011 115 3905 3916
25. E. Papagiannakis I. H. M. van Stokkum M. Vengris R. J. Cogdell R. van Grondelle D. S. Larsen J. Phys. Chem. B 2006 110 5727 5736
26. G. Cerullo D. Polli G. Lanzani S. De Silvestri H. Hashimoto R. J. Cogdell Science 2002 298 2395 2398
27. D. Kosumi S. Maruta T. Horibe Y. Nagaoka R. Fujii M. Sugisaki R. J. Cogdell H. Hashimoto J. Chem. Phys. 2012 137 064505
28. A. V. Ruban R. Berera C. Ilioaia I. H. M. van Stokkum J. T. M. Kennis A. A. Pascal H. van Amerongen B. Robert P. Horton R. van Grondelle Nature 2007 450 575 U522
29. A. Wilson C. Punginelli A. Gall C. Bonetti M. Alexandre J.-M. Routaboul C. A. Kerfeld R. van Grondelle B. Robert J. T. M. Kennis D. Kirilovsky Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 12075 12080
30. L. Tian I. H. M. van Stokkum R. B. M. Koehorst A. Jongerius D. Kirilovsky H. van Amerongen J. Am. Chem. Soc. 2011 133 18304 18311
31. R. Berera I. H. M. van Stokkum S. d'Haene J. T. M. Kennis R. van Grondelle J. P. Dekker Biophys. J. 2009 96 2261 2267
32. N. E. Holt D. Zigmantas L. Valkunas X. P. Li K. K. Niyogi G. R. Fleming Science 2005 307 433 436
33. T. K. Ahn T. J. Avenson M. Ballottari Y.-C. Cheng K. K. Niyogi R. Bassi G. R. Fleming Science 2008 320 794 797
34. H. A. Frank G. W. Brudvig Biochemistry 2004 43 8607 8615
35. S. Fukuzumi Bull. Chem. Soc. Jpn. 2006 79 177 195
36. G. Kodis C. Herrero R. Palacios E. Mariño-Ochoa S. Gould L. de la Garza R. van Grondelle D. Gust T. A. Moore A. L. Moore J. T. M. Kennis J. Phys. Chem. B 2004 108 414 425
37. R. Berera C. Herrero I. H. M. van Stokkum M. Vengris G. Kodis R. E. Palacios H. van Amerongen R. van Grondelle D. Gust T. A. Moore A. L. Moore J. T. M. Kennis Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 5343 5348
38. M. Kloz S. Pillai G. Kodis D. Gust T. A. Moore A. L. Moore R. van Grondelle J. T. M. Kennis J. Am. Chem. Soc. 2011 133 7007 7015
39. M. Kloz S. Pillai G. Kodis D. Gust T. A. Moore A. L. Moore R. van Grondelle J. T. M. Kennis Chem. Sci. 2012 3 2052 2061
40. R. M. Williams J. M. Zwier J. W. Verhoeven J. Am. Chem. Soc. 1995 117 4093 4099
41. D. M. Guldi Chem. Soc. Rev. 2002 31 22 36
42. A. N. Macpherson P. A. Liddell D. Kuciauskas D. Tatman T. Gillbro D. Gust T. A. Moore A. L. Moore J. Phys. Chem. B 2002 106 9424 9433
43. E. Marino-Ochoa R. Palacios G. Kodis A. N. Macpherson T. Gillbro D. Gust T. A. Moore A. L. Moore Photochem. Photobiol. 2002 76 116 121
44. R. Berera I. H. M. van Stokkum G. Kodis A. E. Keirstead S. Pillai C. Herrero R. E. Palacios M. Vengris R. van Grondelle D. Gust T. A. Moore A. L. Moore J. T. M. Kennis J. Phys. Chem. B 2007 111 6868 6877
45. N. E. Holt J. T. M. Kennis L. Dall'Osto R. Bassi G. R. Fleming Chem. Phys. Lett. 2003 379 305 313
46. N. E. Holt J. T. M. Kennis G. R. Fleming J. Phys. Chem. B 2004 108 19029 19035
47. J. P. Connelly M. G. Muller R. Bassi R. Croce A. R. Holzwarth Biochemistry 1997 36 281 287
48. J. T. M. Kennis B. Gobets I. H. M. van Stokkum J. P. Dekker R. van Grondelle G. R. Fleming J. Phys. Chem. B 2001 105 4485 4494
49. D. Wróbel A. Graja Coord. Chem. Rev. 2011 255 2555 2577
50. D. Gust T. A. Moore A. L. Moore J. Photochem. Photobiol., B 2000 58 63 71
51. R. A. Marcus N. Sutin Biochim. Biophys. Acta, Rev. Bioenerg. 1985 811 265 322
52. I. Hiroshi H. Kiyoshi A. Tsuyoshi A. Masanori T. Seiji O. Tadashi S. Masahiro S. Yoshiteru Chem. Phys. Lett. 1996 263 545 550
53. D. Gust T. A. Moore A. L. Moore C. Devadoss P. A. Liddell R. Hermant R. A. Nieman L. J. Demanche J. M. DeGraziano I. Gouni J. Am. Chem. Soc. 1992 114 3590 3603
54. J. D. Megiatto A. Antoniuk-Pablant B. D. Sherman G. Kodis M. Gervaldo T. A. Moore A. L. Moore D. Gust Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 15578 15583
55. R. BullardDillard K. E. Creek W. A. Scrivens J. M. Tour Bioorg. Chem. 1996 24 376 385
56. J. Golding N. Hamid D. R. MacFarlane M. Forsyth C. Forsyth C. Collins J. Huang Chem. Mater. 2001 13
57. R. Berera R. Grondelle J. T. M. Kennis Photosynth. Res. 2009 101 105 118
58. I. H. M. van Stokkum D. S. Larsen R. van Grondelle Biochim. Biophys. Acta, Rev. Bioenerg. 2004 1657 82 104
59. J. J. Snellenburg S. Laptenok R. Seger K. M. Mullen I. H. M. Van Stokkum J. Stat. Softw. 2012 49 22
60. K. C. Toh E. A. Stojković I. H. M. van Stokkum K. Moffat J. T. M. Kennis Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 11985
61. D. M. Guldi M. Prato Acc. Chem. Res. 2000 33 695 703
62. J. P. Zhang T. Inaba Y. Watanabe Y. Koyama Chem. Phys. Lett. 2000 331 154 162
63. J. P. Zhang T. Inaba Y. Watanabe Y. Koyama Chem. Phys. Lett. 2000 332 351 358
64. Y. Koyama Y. Kakitani T. Miki R. Christiana H. Nagae Int. J. Mol. Sci. 2010 11 1888 1929
65. J. A. Jeevarajan C. C. Wei A. S. Jeevarajan L. D. Kispert J. Phys. Chem. 2011 100 5637 5641
66. R. E. Palacios G. Kodis C. Herrero E. M. Ochoa M. Gervaldo S. L. Gould J. T. M. Kennis D. Gust T. A. Moore A. L. Moore J. Phys. Chem. B 2006 110 25411 25420
67. R. Berera G. F. Moore I. H. M. van Stokkum G. Kodis P. A. Liddell M. Gervaldo R. van Grondelle J. T. M. Kennis D. Gust T. A. Moore A. L. Moore Photochem. Photobiol. Sci. 2006 5 1142
68. C. Bonetti M. T. A. Alexandre I. H. M. v. Stokkum R. G. Hiller M. L. Groot R. v. Grondelle J. T. M. Kennis Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 9256 9266
69. A. Angerhofer F. Bornhäuser A. Gall R. J. Cogdell Chem. Phys. 1995 194 259 274
70. T. Polivka D. Zigmantas V. Sundstrom E. Formaggio G. Cinque R. Bassi Biochemistry 2002 41 439 450
71. T. Polivka D. Zigmantas J. L. Herek Z. He T. Pascher T. Pullerits R. J. Cogdell H. A. Frank V. Sundstrom J. Phys. Chem. B 2002 106 11016 11025
72. H. Cong D. M. Niedzwiedzki G. N. Gibson A. M. LaFountain R. M. Kelsh A. T. Gardiner R. J. Cogdell H. A. Frank J. Phys. Chem. B 2008 112 10689 10703
73. T. Polivka T. Pullerits H. A. Frank R. J. Cogdell V. Sundstrom J. Phys. Chem. B 2004 108 15398 15407
74. C. C. Gradinaru I. H. M. van Stokkum A. A. Pascal R. van Grondelle H. van Amerongen J. Phys. Chem. B 2000 104 9330 9342
75. B. Gobets J. T. M. Kennis J. A. Ihalainen M. Brazzoli R. Croce I. H. M. van Stokkum R. Bassi J. P. Dekker H. van Amerongen G. R. Fleming R. van Grondelle J. Phys. Chem. B 2001 105 10132 10139
76. H. Imahori S. Cardoso D. Tatman S. Lin L. Noss G. R. Seely L. Sereno J. C. deSilber T. A. Moore A. L. Moore D. Gust Photochem. Photobiol. 1995 62 1009 1014
77. M. Fujitsuka C. Luo O. Ito Y. Murata K. Komatsu J. Phys. Chem. A 1999 103 7155 7160
78. D. Carbonera M. Di Valentin G. Agostini G. Giacometti P. A. Liddell D. Gust A. L. Moore T. A. Moore Appl. Magn. Reson. 1997 13 487 504
79. D. Carbonera M. Di Valentin C. Corvaja G. Agostini G. Giacometti P. A. Liddell D. Kuciauskas A. L. Moore T. A. Moore D. Gust J. Am. Chem. Soc. 1998 120 4398 4405
80. M. Di Valentin A. Bisol G. Agostini M. Fuhs P. A. Liddell A. L. Moore T. A. Moore D. Gust D. Carbonera J. Am. Chem. Soc. 2004 126 17074 17086
81. M. Di Valentin A. Bisol G. Agostini A. L. Moore T. A. Moore D. Gust R. E. Palacios S. L. Gould D. Carbonera Mol. Phys. 2006 104 1595 1607
82. D. Kuciauskas P. A. Liddell A. L. Moore T. A. Moore D. Gust J. Am. Chem. Soc. 1998 120 10880 10886
83. V. I. Novoderezhkin J. P. Dekker R. van Grondelle Biophys. J. 2007 93 1293 1311
84. E. Romero I. H. M. van Stokkum V. I. Novoderezhkin J. P. Dekker R. van Grondelle Biochemistry 2010 49 4300 4307
85. V. I. Novoderezhkin E. Romero J. P. Dekker R. van Grondelle ChemPhysChem 2011 12 681 688