Nonlinear Optical Properties of Chromophoric Salts
J. Phys. Chem. A, Vol. 114, No. 45, 2010 12041
Samuel, I. D. W.; Zyss, J.; Bourgault, M.; Le Bozec, H. Nature 1995, 374,
339. (d) McDonagh, A. M.; Humphrey, M. G.; Samoc, M.; Luther-Davies,
B.; Houbrechts, S.; Wada, T.; Sasabe, H.; Persoons, A. J. Am. Chem. Soc.
1999, 121, 1405. (e) Vance, F. W.; Hupp, J. T. J. Am. Chem. Soc. 1999,
121, 4047. (f) Wolff, J. J.; Siegler, F.; Matschiner, R.; Wortmann, R. Angew.
Chem., Int. Ed. 2000, 39, 1436. (g) Cho, B. R.; Piao, M. J.; Son, K. H.;
Lee, S. H.; Yoon, S. J.; Jeon, S.-J.; Cho, M.-H. Chem.sEur. J. 2002, 8,
3907. (h) Le Bouder, T.; Maury, O.; Bondon, O.; Costuas, K.; Amouyal,
E.; Ledoux, I.; Zyss, J.; Le Bozec, H. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12284.
(i) Maury, O.; Viau, L.; Se´ne´chal, K.; Corre, B.; Gue´gan, J.-P.; Renouard,
T.; Ledoux, I.; Zyss, J.; Le Bozec, H. Chem.sEur. J. 2004, 10, 4454. (j)
Maury, O.; Le Bozec, H. Acc. Chem. Res. 2005, 38, 691. (k) Coe, B. J.;
Harris, J. A.; Brunschwig, B. S.; Asselberghs, I.; Clays, K.; Gar´ın, J.;
Orduna, J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13399. (l) Le Floc’h, V.; Brasselet,
S.; Zyss, J.; Cho, B. R.; Lee, S. H.; Jeon, S.-J.; Cho, M.-H.; Min, K. S.;
Suh, M. P. AdV. Mater. 2005, 17, 196. (m) Hennrich, G.; Omenat, A.;
Asselberghs, I.; Foerier, S.; Clays, K.; Verbiest, T.; Serrano, J. L. Angew.
Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4203. (n) Jeong, M.-Y.; Kim, H. M.; Jeon, S.-J.;
Brasselet, S.; Cho, B. R. AdV. Mater. 2007, 19, 2107. (o) Liu, Y.; Xu, X.;
Zheng, F.; Cui, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4538. (p) Akdas-
Kilig, H.; Roisnel, T.; Ledoux, I.; Le Bozec, H. New J. Chem. 2009, 33,
1470.
(15) (a) Coe, B. J.; Harris, J. A.; Brunschwig, B. S.; Gar´ın, J.; Orduna,
J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3284. (b) Coe, B. J.; Fielden, J.; Foxon,
S. P.; Harris, J. A.; Helliwell, M.; Brunschwig, B. S.; Asselberghs, I.; Clays,
K.; Gar´ın, J.; Orduna, J. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10498.
(16) Zhou, Y.-F.; Meng, F.-Q.; Zhao, X.; Feng, S.-Y.; Jiang, M.-H.
Chem. Phys. 2001, 269, 441.
(17) Hartshorn, C. M.; Maxwell, K. A.; White, P. S.; DeSimone, J. M.;
Meyer, T. J. Inorg. Chem. 2001, 40, 601.
(18) Gillaizeau-Gauthier, I.; Odobel, F.; Alebbi, M.; Argazzi, R.; Costa,
E.; Bignozzi, C. A.; Qu, P.; Meyer, G. J. Inorg. Chem. 2001, 40, 6073.
(19) Lindner, E.; von Au, G.; Eberle, H.-J. Chem. Ber. 1981, 114, 810.
(20) CrysAlis RED, Version 1.171.32.29; Oxford Diffraction Ltd.,
Yarnton: Oxfordshire, United Kingdom, 2006.
(37) Nickel, E.; Spangler, C. W.; Rebane, A. Porphyrins with enhanced
multi-photon absorption cross-sections for photodynamic therapy, U.S. Pat.
6,953,570, 2005.
(38) Karthikeyan, C S.; Thelakkat, M. Inorg. Chim. Acta 2008, 361,
635.
(39) Coe, B. J.; Foxon, S. P.; Harper, E. C.; Harris, J. A.; Helliwell,
M.; Raftery, J.; Asselberghs, I.; Clays, K.; Franz, E.; Brunschwig, B. S.;
Fitch, A. G. Dyes Pigments 2009, 82, 171.
(40) Kuzuya, M.; Kondo, S.-I.; Murase, K. J. Phys. Chem. 1993, 97,
7800.
(41) Kwon, O.; Barlow, S.; Odom, S. A.; Beverina, L.; Thompson, N. J.;
Zojer, E.; Bre´das, J.-L.; Marder, S. R. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 9346.
(42) Selected examples: (a) Coe, B. J.; Houbrechts, S.; Asselberghs, I.;
Persoons, A. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 366. (b) Weyland, T.;
Ledoux, I.; Brasselet, S.; Zyss, J.; Lapinte, C. Organometallics 2000, 19,
5235. (c) Malaun, M.; Reeves, Z. R.; Paul, R. L.; Jeffery, J. C.; McCleverty,
J. A.; Ward, M. D.; Asselberghs, I.; Clays, K.; Persoons, A. Chem. Commun.
2001, 49. (d) Powell, C. E.; Cifuentes, M. P.; Morrall, J. P.; Stranger, R.;
Humphrey, M. G.; Samoc, M.; Luther-Davies, B.; Heath, G. A. J. Am. Chem.
Soc. 2003, 125, 602. (e) Sporer, C.; Ratera, I.; Ruiz-Molina, D.; Zhao, Y.-
X.; Vidal-Gancedo, J.; Wurst, K.; Jaitner, P.; Clays, K.; Persoons, A.; Rovira,
C.; Veciana, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 5266. (f) Cifuentes, M. P.;
Powell, C. E.; Morrall, J. P.; McDonagh, A. M.; Lucas, N. T.; Humphrey,
M. G.; Samoc, M.; Houbrechts, S.; Asselberghs, I.; Clays, K.; Persoons,
A.; Isoshima, T. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10819. (g) Boubekeur-
Lecaque, L.; Coe, B. J.; Clays, K.; Foerier, S.; Verbiest, T.; Asselberghs,
I. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3286.
(43) The structure of the Jd-containing salt (E)-N-methyl-4-[2-(2,3,6,7-
tetrahydro-1H,5H-pyrido[3,2,1-ij]quinolin-9-yl)ethenyl]pyridinium hexafluo-
rophosphate is described partially in ref 39 and the average of the
N(amino)-C(phenylene) distances for the two independent cations in the
unit cell is 1.371(7) Å. We have also obtained a structure for (E)-N-methyl-
4-[2-(4-diphenylaminophenyl)ethenyl]pyridinium hexafluorophosphate (Coe,
B. J.; Helliwell, M.; Silverman, A. B., unpublished results) and this shows
a N(amino)-C(phenylene) distance of 1.429(2) Å, clearly significantly
longer than that in its Jd analogue and consistent with the stronger π-ED
ability of Jd when compared with Dpap.
(21) SAINT, Version 6.45; Bruker AXS Inc.: Madison, Wisconsin, USA,
2003.
(22) Altomare, A.; Cascarano, G.; Giacovazzo, C.; Guagliardi, A.; Burla,
M. C.; Polidori, G.; Camalli, M. J. Appl. Crystallogr. 1994, 27, 435.
(23) Farrugia, L. J. J. Appl. Crystallogr. 1999, 32, 837.
(44) (a) Mori, Y.; Matsuyama, Y.; Yamada, S.; Maeda, K. Acta
Crystallogr., Sect. C 1992, 48, 894. (b) Knoch, F.; Smauch, G.; Kisch, H.
Z. Kristallogr. 1995, 210, 225.
(24) Sheldrick, G. M. Acta Crystallogr., Sect. A 1990, 46, 467.
(25) Sheldrick, G. M. SHELXS 97: Programs for Crystal Structure
Analysis, Release 97-2; University of Go¨ttingen: Go¨ttingen, Germany,
1997.
(26) SHELXTL, Version 6.10; Bruker AXS Inc.: Madison, Wisconsin,
USA, 2000.
(27) (a) Clays, K.; Persoons, A. Phys. ReV. Lett. 1991, 66, 2980. (b)
Clays, K.; Persoons, A. ReV. Sci. Instrum. 1992, 63, 3285. (c) Hendrickx,
E.; Clays, K.; Persoons, A. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 675.
(28) (a) Olbrechts, G.; Strobbe, R.; Clays, K.; Persoons, A. ReV. Sci.
Instrum. 1998, 69, 2233. (b) Olbrechts, G.; Wostyn, K.; Clays, K.; Persoons,
A. Opt. Lett. 1999, 24, 699923-1. (c) Clays, K.; Wostyn, K.; Olbrechts, G.;
Persoons, A.; Watanabe, A.; Nogi, K.; Duan, X.-M.; Okada, S.; Oikawa,
H.; Nakanishi, H.; Vogel, H.; Beljonne, D.; Bre´das, J.-L. J. Opt. Soc. Am.
B 2000, 17, 256. (d) Franz, E.; Harper, E. C.; Coe, B. J.; Zahradnik, P.;
Clays, K.; Asselberghs, I. Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2008, 6999,
699923.
(45) Wang, H.-L.; Xu, W.-Y.; Zhang, B.; Xiao, W.-J.; Wu, H. Acta
Crystallogr., Sect. E 2009, 65, o149.
(46) (a) Oudar, J. L.; Chemla, D. S. J. Chem. Phys. 1977, 66, 2664. (b)
Oudar, J. L. J. Chem. Phys. 1977, 67, 446.
(47) Coe, B. J.; Foxon, S. P.; Harper, E. C.; Helliwell, M.; Raftery, J.;
Swanson, C. A.; Brunschwig, B. S.; Clays, K.; Franz, E.; Gar´ın, J.; Orduna,
J.; Horton, P. N.; Hursthouse, M. B. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1706.
(48) Coe, B. J.; Harris, J. A.; Asselberghs, I.; Wostyn, K.; Clays, K.;
Persoons, A.; Brunschwig, B. S.; Coles, S. J.; Gelbrich, T.; Light, M. E.;
Hursthouse, M. B.; Nakatani, K. AdV. Funct. Mater. 2003, 13, 347.
(49) See for example: Orr, B. J.; Ward, J. F. Mol. Phys. 1971, 20, 513.
(50) See for examples: (a) Powell, C. E.; Morrall, J. P.; Ward, S. A.;
Cifuentes, M. P.; Notaras, E. G. A.; Samoc, M.; Humphrey, M. G. J. Am.
Chem. Soc. 2004, 126, 12234. (b) Samoc, M.; Samoc, A.; Humphrey, M. G.;
Cifuentes, M. P.; Luther-Davies, B.; Fleitz, P. A. Mol. Cryst. Liq. Cryst.
2008, 485, 994.
(51) See for examples: (a) Das, S.; Nag, A.; Goswami, D.; Bharadwaj,
P. K. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 402. (b) Drobizhev, M.; Stepanenko,
Y.; Rebane, A.; Wilson, C. J.; Screen, T. E. O.; Anderson, H. L. J. Am.
Chem. Soc. 2006, 128, 12432. (c) Kim, K. S.; Noh, S. B.; Katsuda, T.; Ito,
S.; Osuka, A.; Kim, D.-H. Chem. Commun. 2007, 2479. (d) Collini, E.;
Mazzucato, S.; Zerbetto, M.; Ferrante, C.; Bozio, R.; Pizzotti, M.; Tessore,
F.; Ugo, R. Chem. Phys. Lett. 2008, 454, 70. (e) Jana, A.; Jang, S. Y.;
Shin, J.-Y.; Kumar De, A.; Goswami, D.; Kim, D.; Bharadwaj, P. K.
Chem.sEur. J. 2008, 14, 10628. (f) Roberts, R. L.; Schwich, T.; Corkery,
T. C.; Cifuentes, M. P.; Green, K. A.; Farmer, J. D.; Low, P. J.; Marder,
T. B.; Samoc, M.; Humphrey, M. G. AdV. Mater. 2009, 21, 2318. (g) Odom,
S. A.; Webster, S.; Padilha, L. A.; Peceli, D.; Hu, H.-H.; Nootz, G.; Chung,
S.-J.; Ohira, S.; Matichak, J. D.; Przhonska, O. V.; Kachkovski, A. D.;
Barlow, S.; Brédas, J.-L.; Anderson, H. L.; Hagan, D. J.; Van Stryland,
E. W.; Marder, S. R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7510. (h) Webster, S.;
Odom, S. A.; Padilha, L. A.; Przhonska, O. V.; Peceli, D.; Hu, H.-H.; Nootz,
G.; Kachkovski, A. D.; Matichak, J.; Barlow, S.; Anderson, H. L.; Marder,
S. R.; Hagan, D. J.; Van Stryland, E. W. J. Phys. Chem. B 2009, 113,
14854. (i) Padilha, L. A.; Webster, S.; Przhonska, O. V.; Hu, H.-H.; Peceli,
D.; Ensley, T. R.; Bondar, M. V.; Gerasov, A. O.; Kovtun, Y. P.; Shandura,
M. P.; Kachkovski, A. D.; Hagan, D. J.; Van Stryland, E. W. J. Phys. Chem.
A 2010, 114, 6493.
(29) Heesink, G. J. T.; Ruiter, A. G. T.; van Hulst, N. F.; Bo¨lger, B.
Phys. ReV. Lett. 1993, 71, 999.
(30) (a) Hendrickx, E.; Boutton, C.; Clays, K.; Persoons, A.; van Es,
S.; Biemans, T.; Meijer, B. Chem. Phys. Lett. 1997, 270, 241. (b) Boutton,
C.; Clays, K.; Persoons, A.; Wada, T.; Sasabe, H. Chem. Phys. Lett. 1998,
286, 101.
(31) (a) Shin, Y. K.; Brunschwig, B. S.; Creutz, C.; Sutin, N. J. Phys.
Chem. 1996, 100, 8157. (b) Coe, B. J.; Harris, J. A.; Brunschwig, B. S. J.
Phys. Chem. A 2002, 106, 897.
(32) (a) Liptay, W. In Excited States; Lim, E. C., Ed.; Academic Press:
New York, 1974; Vol. 1, pp 129-229. (b) Bublitz, G. U.; Boxer, S. G.
Annu. ReV. Phys. Chem. 1997, 48, 213. (c) Vance, F. W.; Williams, R. D.;
Hupp, J. T. Int. ReV. Phys. Chem. 1998, 17, 307. (d) Brunschwig, B. S.;
Creutz, C.; Sutin, N. Coord. Chem. ReV. 1998, 177, 61.
(33) (a) Sheik-Bahae, M.; Said, A. A.; van Stryland, E. W. Opt. Lett.
1989, 14, 955. (b) Sheik-Bahae, M.; Said, A. A.; Wei, T. H.; Hagan, D. J.;
van Stryland, E. W. IEEE J. Quantum Electron. 1990, 26, 760. (c) van
Stryland, E. W.; Sheik-Bahae, M. Opt. Eng. 1998, 60, 655.
(34) Samoc, M.; Samoc, A.; Dalton, G. T.; Cifuentes, M. P.; Humphrey,
M. G.; Fleitz, P. A. In Multiphoton Processes in Organics and Their
Application; Rau, I.; Kajzar, F., Eds.; Old City Publishing: Philadelphia,
2010, in press.
(52) Xu, X.-L.; Qiu, W.-W.; Zhou, Q.; Tang, J.; Yang, F.; Sun, Z.-R.;
Audebert, P. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 4913.
(35) Liang, M.; Xu, W.; Cai, F.-S.; Chen, P.-Q.; Peng, B.; Chen, J.; Li,
Z.-M. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 4465.
(36) Spangler, C. W.; McCoy, R. K. Synth. Commun. 1988, 18, 51.
JP106473E