Understanding and Controlling Short- and Long-Range Electron/Charge-Transfer Processes in Electron Donor–Acceptor Conjugates

化学 微秒 超快激光光谱学 分子线 电子转移 光化学 接受者 电子 电子受体 电子供体 乙炔 背景(考古学) 单重态 马库斯理论 化学物理 原子物理学 光谱学 反应速率常数 激发态 分子 有机化学 动力学 古生物学 量子力学 催化作用 凝聚态物理 物理 生物 天文
作者
Ramandeep Kaur,Fabio Possanza,Limosani Francesca,Stefan Bauroth,R. Zanoni,Timothy Clark,Giorgio Arrigoni,Pietro Tagliatesta,Dirk M. Guldi
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:142 (17): 7898-7911 被引量:42
标识
DOI:10.1021/jacs.0c01452
摘要

We probed a series of multicomponent electron donor2–donor1–acceptor1 conjugates both experimentally and computationally. The conjugates are based on the light harvester and primary electron-donor zinc-porphyrin (ZnP, donor1) to whose β positions a secondary electron-donor ferrocene (Fc, donor2) and the primary electron-acceptor C60-fullerene (C60, acceptor1) are attached. Linking all of them via p-phenylene-acetylene/acetylene bridges of different lengths to gain full control over shuttling electrons and holes between C60, ZnP, and Fc is novel. Different charge-separation, charge-transfer, and charge-recombination routes have been demonstrated, both by transient absorption spectroscopy measurements on the femto, pico-, nano-, and microsecond time scales and by multiwavelength and target analyses. The molecular wire-like nature of the p-phenylene-acetylene bridges as a function of C60–ZnP and ZnP–Fc distances is decisive in the context of generating distant and long-lived C60•––ZnP–Fc•+ charge-separated states. For the first time, we confirm the presence of two adjacent charge-transfer states, a C60–ZnP•––Fc•+ intermediate in addition to C60•––ZnP•+–Fc, en route to the distant C60•––ZnP–Fc•+ charge-separated state. Our studies demonstrate how the interplay of changes in the reorganization energy and the damping factor of the molecular bridges, in addition to variation in the solvent polarity, affect the outcome of the charge-transfer and corresponding rate constants. The different regions of the Marcus parabola are highly relevant in this matter: The charge recombination of, for example, the adjacent C60•––ZnP•+–Fc charge-separated state is located in the inverted region, while that of the distant C60•––ZnP–Fc•+ charge-separated state lies in the normal region. Here, the larger reorganization energy of Fc relative to ZnP makes the difference.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Rita完成签到 ,获得积分10
2秒前
青衫发布了新的文献求助30
2秒前
Survivor完成签到,获得积分10
2秒前
xyhua925发布了新的文献求助10
5秒前
月球上的蝴蝶王完成签到 ,获得积分20
6秒前
7秒前
科研通AI6.4的应助被万丈光芒采纳,获得10
8秒前
永无完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
可研通发布了新的文献求助10
13秒前
Y系列完成签到,获得积分10
16秒前
秋风的应助被RaeganWehe采纳,获得10
16秒前
17秒前
lcx发布了新的文献求助10
17秒前
流萤晓成眠完成签到,获得积分10
17秒前
知止发布了新的文献求助10
18秒前
领导范儿的应助被闻道采纳,获得30
18秒前
123456完成签到,获得积分10
18秒前
共享精神的应助被帅哥吴克采纳,获得10
19秒前
19秒前
21秒前
漫漫亦灿灿完成签到,获得积分10
21秒前
Zhangtao完成签到,获得积分10
25秒前
小虫完成签到,获得积分10
25秒前
青衫完成签到,获得积分10
26秒前
还要发文章完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
Lingeek的应助被万丈光芒采纳,获得10
30秒前
简亓完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
ZAY完成签到 ,获得积分10
36秒前
NexusExplorer的应助被oio778采纳,获得10
39秒前
Hello的应助被lucky采纳,获得10
39秒前
chu发布了新的文献求助10
39秒前
Linda发布了新的文献求助10
39秒前
39秒前
40秒前
40秒前
cdercder的应助被RaeganWehe采纳,获得10
43秒前
43秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Wafer Surface Defect 420
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7784340
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9323672
关于积分的说明 20395030
捐赠科研通 7373138
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320990
关于科研通互助平台的介绍 2468986
邀请新用户注册赠送积分活动 2337268