Journal of the American Chemical Society
Article
(d) Fukuzumi, S.; Honda, T.; Ohkubo, K.; Kojima, T. Dalton Trans.
2009, 3880−3889.
(8) (a) Balzani, V.; Credi, A.; Venturi, M. In Organic Nanostructures;
Atwood, J. L., Steed, J. W., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany,
2008; pp 1−31. (b) Energy Harvesting Materials, Andrews, D. L., Ed.;
World Scientific: Singapore, 2005.
(9) Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. In From Non-Covalent
Assemblies to Molecular Machines; Sauvage, J.-P., Gaspard, P., Eds.;
Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2011; pp 321−354.
(10) (a) Kroto, H. W.; Heath, J. R.; O’Brien, S. C.; Curl, R. F.;
Smalley, R. E. Nature 1985, 318, 162−163. (b) Smalley, R. E. Angew.
Chem., Int. Ed. 1997, 36, 1595−1601. (c) Xie, Q.; Perez-Cordero, E.;
Echegoyen, L. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 3978−3980.
(11) (a) Fukuzumi, S.; Nakanishi, I.; Suenobu, T.; Kadish, K. M. J.
Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3468−3474. (b) Imahori, H.; Tkachenko,
N. V.; Vehmanen, V.; Tamaki, K.; Lemmetyinen, H.; Sakata, Y.;
Fukuzumi, S. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 1750−1756. (c) Ohkubo, K.;
Imahori, H.; Shao, J.; Ou, Z.; Kadish, K. M.; Chen, Y.; Zheng, G.;
Pandey, R. K.; Fujitsuka, M.; Ito, O.; Fukuzumi, S. J. Phys. Chem. A
2002, 106, 10991−10998. (d) Fukuzumi, S.; Ohkubo, K.; Imahori, H.;
Guldi, D. M. Chem.−Eur. J. 2003, 9, 1585−1593.
(12) (a) Fukuzumi, S.; Imahori, H.; Yamada, H.; El-Khouly, M. E.;
Fujitsuka, M.; Ito, O.; Guldi, D. M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123,
2571−2575. (b) Imahori, H.; Tamaki, K.; Guldi, D. M.; Luo, C.;
Fujitsuka, M.; Ito, O.; Sakata, Y.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2001,
123, 2607−2617. (c) Imahori, H.; Guldi, D. M.; Tamaki, K.; Yoshida,
Y.; Luo, C.; Sakata, Y.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123,
6617−6628.
Gros, C. P.; Lachkar, M.; Barbe, J.-M.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc.
2010, 132, 4477−4489. (c) Honda, T.; Nakanishi, T.; Ohkubo, K.;
Kojima, T.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10155−10163.
(d) Takai, A.; Gros, C. P.; Barbe, J.-M.; Fukuzumi, S. Phys. Chem.
Chem. Phys. 2010, 12, 12160−12168.
(20) Imahori, H.; Sekiguchi, Y.; Kashiwagi, Y.; Sato, T.; Araki, Y.; Ito,
O.; Yamada, H.; Fukuzumi, S. Chem.−Eur. J 2004, 10, 3184−3196.
(21) (a) Treibs, A.; Kreuzer, F. H. Liebigs Ann. Chem 1968, 718,
208−223. (b) Haugland, R. P. Handbook of Fluorescent Probes and
Research Chemicals, 6th ed; Molecular Probes: Eugene, OR, 1996.
(22) (a) Gorman, A.; Killoran, J.; O’Shea, C.; Kenna, T.; Gallagher,
W. M.; O’Shea, D. F. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10619−10631.
(b) Hall, M. J.; McDonnell, S. O.; Killoran, J.; O’Shea, D. F. J. Org.
Chem. 2005, 70, 5571−5578.
(23) (a) Loudet, A.; Burgess, K. Chem. Rev. 2007, 107, 4891−4932.
(b) Li, F.; Yang, S. I.; Ciringh, T.; Seth, J.; Martin, C. H. III; Singh, D.
L.; Kim, D.; Birge, R. R.; Bocian, D. F.; Holten, D.; Lindsey, J. S. J. Am.
Chem. Soc. 1998, 120, 10001−10017. (c) Tasior, M.; O’Shea, D. F.
Bioconjugate Chem. 2010, 21, 1130−1133.
(24) (a) Palma, A.; Tasior, M.; Frimannsson, D. O.; Vu, T. T.;
Meallet-Renault, R.; O’Shea, D. F. Org. Lett. 2009, 11, 3638−3641.
(b) Murtagh, J.; Frimannsson, D. O.; O’Shea, D. F. Org. Lett. 2009, 11,
5386−5389.
(25) (a) McDonnell, S. O.; Hall, M. J.; Allen, L. T.; Byrne, A.;
Gallagher, W. M.; O’Shea, D. F. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16360−
16361. (b) Flavin, K.; Lawrence, K.; Bartelmess, J.; Tasior, M.; Navio,
C.; Bittencourt, C.; O’Shea, D. F.; Guldi, D. M.; Giordani, S. ACS
Nano 2011, 5, 1198−1206.
(26) Amin, A. N.; El-Khouly, M. E.; Subbaiyan, N. K.; Zandler, M. E.;
Supur, M.; Fukuzumi, S.; D’Souza, F. J. Phys. Chem. A 2011, 115,
9810−9819.
(27) El-Khouly, M. E.; Amin, A. N.; Zandler, M. E.; Fukuzumi, S.;
D’Souza, F. Chem.−Eur. J. in revision, 2011.
(28) Amin, A. N.; El-Khouly, M. E.; Subbaiyan, N. K.; Zandler, M. E.;
Fukuzumi, S.; D’Souza, F. Chem. Commun. 2012, 48, 206−208.
(29) Principles of Fluorescence Spectroscopy; Lakowicz, J. R., Ed.;
Springer: Singapore, 2006.
(30) Modern Molecular Photochemistry; Turro, N. J., Ed.; University
Science Books: Sausalito, CA, 1991.
(31) Gaussian 03; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2003. For complete
details see Supporting Information.
(32) For a general review on DFT applications of porphyrin-fullerene
systems see: Zandler, M. E.; D’Souza, F. C. R. Chemie 2006, 9, 960−
981.
(33) Rehm, D.; Weller, A. Isr. J. Chem. 1970, 8, 259−271.
(34) D’Souza, F.; Gadde, S.; Zandler, M. E.; Itou, M.; Araki, Y.; Ito,
O. Chem. Commun. 2004, 2276−2277.
(13) (a) David, C.; Ohkubo, K.; Reimers, J. R; Fukuzumi, S.;
Crossley, M. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 5260−5266. (b) Lee,
S. H.; Larsen, A. G.; Ohkubo, K.; Reimers, J. R.; Fukuzumi, S.;
Crossley, M. J. Chem. Sci. 2011, 2, in press. DOI:10.1039/c1sc00614b.
(14) (a) Garg, V.; Kodis, G.; Chachisvilis, M.; Hambourger, M.;
Moore, A. L.; Moore, T. A.; Gust, D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133,
2944−2954. (b) Terazono, Y.; Kodis, G.; Liddell, P. A.; Garg, V.;
Moore, T. A.; Moore, A. L.; Gust, D. J. Phys. Chem. B 2009, 113,
7147−7155. (c) Kodis, G.; Terazono, Y.; Liddell, P. A.; Andreasson, J.;
Garg, V.; Hambourger, M.; Moore, T. A.; Moore, A. L.; Gust, D. J. Am.
Chem. Soc. 2006, 128, 1818−1827.
(15) (a) San
Rebek, J. Jr.; Wolfgang, S.; Guldi, D. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2006,
45, 4637−4641. (b) Gayathri, S. S.; Wielopolski, M.; Perez, E. M.;
Fernandez, G.; Sanchez, L.; Viruela, R.; Orti, E.; Guldi, D. M.; Martin,
́
chen, L.; Sierra, M.; Martin, N.; Myles, A. J.; Dale, T. J.;
́
́
́
N. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 815−819. (c) D’Souza, F.;
Maligaspe, E.; Ohkubo, K.; Zandler, M. E.; Subbaiyan, N. K.;
Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8787−8797. (d) D’Souza,
F.; Subbaiyan, N. K.; Xie, Y.; Hill, J. P.; Ariga, K.; Ohkubo, K.;
Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16138−16146. (e) Hill, J.
P.; El-Khouly, M. E.; Charvet, R.; Subbaiyan, N. K.; Ariga, K.;
Fukuzumi, S.; D’Souza, F. Chem. Commun. 2010, 46, 7933−7935.
(16) (a) El-Khouly, M. E.; Ju, D. K.; Kay, K.-Y.; D’Souza, F.;
Fukuzumi, S. Chem.−Eur. J 2010, 16, 6193−6202. (b) Tanaka, M.;
Ohkubo, K.; Gros, C. P.; Guilard, R.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc.
2006, 128, 14625−14633. (c) Nobukuni, H.; Shimazaki, Y.; Uno, H.;
Naruta, Y.; Ohkubo, K.; Kojima, T.; Fukuzumi, S.; Seki, S.; Sakai, H.;
Hasobe, T.; Tani, F. Chem.−Eur. J. 2010, 16, 11611−11623.
(35) (a) D’Souza, F.; Deviprasad, G. R.; Rahman, M. S.; Choi, J.-P.
Inorg. Chem. 1999, 38, 2157−2160. (b) D’Souza, F.; Deviprasad, G. R.;
Zandler, M. E.; Hoang, V. T.; Klykov, A.; Perera, M.; van Stipdonk, M.
J.; El-Khouly, M. E.; Fujitsuka, M.; Ito, O. J. Phys. Chem. A 2002, 106,
3243−3252.
(36) Benesi, H. A.; Hildebrand, J. H. J. Am. Chem. Soc. 1949, 71,
2703−2707.
(37) (a) Marcus, R. A.; Sutin, N. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811,
265−322. (b) Marcus, R. A. Angew. Chem., Int. Ed. 1993, 32, 1111−
1121.
(17) (a) Fukuzumi, S.; Saito, K.; Kashiwagi, Y.; Crossley, M. J.;
Gadde, S.; D’Souza, F.; Araki, Y.; Ito, O. Chem. Commun. 2011, 47,
7980−7982. (b) Fukuzumi, S.; Saito, K.; Ohkubo, K.; Troiani, V.; Qiu,
(38) Yum, J.-H.; Chen, P.; Gratzel, M.; Nazeeruddin, M. K.
̈
ChemSusChem 2008, 1, 699−707.
H.; Gadde, S.; D’Souza, F.; Solladie,
13, 17019−17022.
́
N. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011,
(39) (a) Kutner, W.; Pieta, P.; Nowakowski, R.; Sobczak, J. W.;
Kaszkur, Z.; McCarty, A. L.; D’Souza, F. Chem. Mater. 2005, 17,
5635−5645. (b) Barazzouk, S.; Hotchandani, S.; Kamat, P. V. Adv.
Mater. 2001, 13, 1614−1618.
(18) (a) Sessler, J. L.; Karnas, E.; Kim, S. K.; Ou, Z.; Zhang, M.;
Kadish, K. M.; Ohkubo, K.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130,
15256−15257. (b) Fukuzumi, S.; Ohkubo, K.; Kawashima, Y.; Kim, D.
S.; Park, J. S.; Jana, A.; Lynch, V. M.; Kim, D.; Sessler, J. L. J. Am.
Chem. Soc. 2011, 133, 15938−15941.
(40) The monochromatic incident photon-to-current conversion
efficiency (IPCE), defined as the number of electrons generated by
light in the outer circuit divided by the number of incident photons,
was determined according to the following equation: IPCE(%) = 100
× 1240 × ISC(mA cm−2)/[λ(nm) × Pin(mW cm−2)], where ISC is the
(19) (a) Kojima, T.; Honda, T.; Ohkubo, K.; Shiro, M.; Kusukawa,
T.; Fukuda, T.; Kobayashi, N.; Fukuzumi, S. Angew. Chem., Int. Ed.
2008, 47, 6712−6716. (b) Takai, A.; Chkounda, M.; Eggenspiller, A.;
663
dx.doi.org/10.1021/ja209718g | J. Am. Chem.Soc. 2012, 134, 654−664