482 J. Phys. Chem. B, Vol. 101, No. 3, 1997
Lin and Spiro
Allen, J. P.; Artz, K.; Lin, X.; Williams, J. C.; Ivancich, A.; Albouy, D.;
Mattioli, T. A.; Fetsch, A.; Kuhn, M.; Lubitz, W. Biochemistry 1996, 35,
6612-6619.
(4) (a) Allen, J. P.; Feher, G; Yeates, T. O.; Komiya, H.; Rees, D. C.
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 5730-5734. (b) 6162-6166. (c)
Yeates, T. O.; Komiya, H.; Rees, D. C.; Allen, J. P.; Feher, G. Proc. Natl.
Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 6438-6442. (d) Allen, J. P.; Feher, G; Yeates,
T. O.; Komiya, H.; Rees, D. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1988, 85,
8487-8491.
(14) (a) Andersson, L. A.; Loehr, T. M.; Lim, A. R.; Mauk, A. G. J.
Biol. Chem. 1984, 259, 15340. (b) Andersson, L. A.; Loehr, T. M.; Chang,
C. K.; Mauk, A. G. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 182. (c) Andersson, L.
A.; Loehr, T. M.; Sotiriou, C.; Wu, W.; Chang, C. K. J. Am. Chem. Soc.
1986, 108, 2908. (d) Andersson, L. A.; Sotiriou, C.; Chang, C. K.; Loehr,
T. M. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 258. (e) Andersson, L. A.; Loehr, T.
M.; Stershic, M. T.; Stolzenberg, A. M. Inorg. Chem. 1990, 29, 2278. (f)
Andersson, L. A.; Loehr, T. M.; Thompson, R. G.; Strauss, S. H. Inorg.
Chem. 1990, 29, 2142.
(5) McDermott, G.; Prince, S. M.; Freer, A. A.; Hawthornthwaite-
Lawless, A. M.; Papiz, M. Z.; Cogdell, R. J.; Isaacs, N. W. Nature 1995,
374, 517-521.
(6) (a) Fajer, J.; Borg, D. C.; Forman, A.; Dolphin, D.; Felton, R. H.
J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 2739-2741. (b) Fajer, J.; Borg, D. C.; Forman,
A.; Felton, R. H.; Dolphin, D.; Vegh, L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1974,
71, 994-998. (c) Fajer, J.; Forman, A.; Davis, M. S.; Spaulding, L. D.;
Brune, D. C.; Felton, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 4134-4140. (d)
Davis, M. S.; Forman, A.; Hanson, L. K.; Thornber, J. P.; Fajer, J. J. Phys.
Chem. 1979, 83, 3325-3332. (e) Fajer, J.; Fujita, E.; Forman, A.; Hanson,
L. K.; Craig, G. W.; Goff, D. A.; Kehres, L. A.; Smith, K. M. J. Am. Chem.
Soc. 1983, 105, 3837-3843. (f) Horning, T. L.; Fujita, E.; Fajer, J. J. Am.
Chem. Soc. 1986, 108, 323-325.
(15) (a) Ozaki, Y.; Kitagawa, T.; Ogoshi, H. Inorg. Chem. 1979, 18,
1772. (b) Ozaki, Y.; Iriyama, K.; Ogoshi, H.; Ochiai, T.; Kitagawa, T. J.
Phys. Chem. 1986, 90, 6105.
(16) (a) Salehi, A.; Oertling, W. A.; Fonda, H. N.; Babcock, G. T.;
Chang, C. K. Photochem. Photobiol. 1988, 48, 525-530. (b) Fonda, H.
N.; Oertling, W. A.; Salehi, A.; Chang, C. K.; Babcock, G. T. J. Am. Chem.
Soc. 1990, 112, 9497-9507.
(17) Prendergast, K.; Spiro, T. G. J. Phys. Chem. 1991, 95, 1555-1563;
(18) (a) Boldt, N. J.; Donohoe, R. J.; Birge, R. R.; Bocian, D. F. J. Am.
Chem. Soc. 1987, 109, 2284. (b) Donohoe, R. J.; Atamian, M.; Bocian, D.
F. J. Phys. Chem. 1989, 93, 2244-2252. (c) Procyk, A. D.; Kim, Y.;
Schmidt, E.; Fonda, H. N.; Chang, C. K.; Babcock, G. T.; Bocian, D. F. J.
Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6539-6549.
(7) (a) Lubitz, W.; Lendzian, F.; Mo¨bius, K. Chem. Phys. Lett. 1981,
81, 235-241. (b) Lendzian, F.; Mo¨bius, K.; Plato, M.; Smith, U. H.;
Thrunauer, M. C.; Lubitz, W. Chem. Phys. Lett. 1984, 111, 583-588. (c)
Lubitz, W.; Isaacson, R. A.; Abresch, E. C.; Feher, G. Proc. Natl. Acad.
Sci. U.S.A. 1984, 81, 7792-7796. (d) Ka¨ss, H.; Rantter, J.; Zweygart, W.;
Struch, A.; Scheer, H.; Lubitz, W. J. Phys. Chem. 1994, 98, 354-363.
(8) Ma¨ntele, W.; Wollenweber, A.; Rashwan, F.; Heinze, J.; Nabedryk
E.; Berger, G.; Breton, J. Photochem. Photobiol. 1988, 47, 451-455.
(9) Spiro, T. G. Ed. Biological Applications of Raman Spectroscopy;
Wiley: New York, 1988; Vol. III.
(19) Gladkov, L. L.; Starukhin, A. S.; Shulga, A. M. Spectrochim. Acta
1987, 43A, 1125.
(20) (a) Cotton, T. M.; Timkovich, R.; Cork, M. S. FEBS Lett. 1981,
133, 39-44. (b) Ching, Y.; Ondrias, M. R.; Rousseau, D. L.; Muhoberac,
B. B.; Wharton, D. C. FEBS Lett. 1982, 138, 239-244. (c) Ondrias, M.
R.; Carson, S. D.; Hirasawa, M.; Knaff, D. B. Biochim. Biophys. Acta 1985,
830, 159-163. (d) Han, S.; Madden, J. F.; Thompson, R. G.; Strauss, S.
H.; Siegel, L. M.; Spiro, T. G. Biochemistry 1989, 28, 5461-5470. (d)
Andersson, L. A.; Loehr, T. M.; Wu, W.; Chang, C. K.; Timkovich, R.
FEBS Lett. 1990, 267, 285-288. (e) Andersson, L. A.; Loehr, T. M.;
Thompson, R. G.; Strauss, S. H. Inorg. Chem. 1990, 29, 2142. (f) Lai, K.
K.; Yue, K. T. J. Raman Spectrosc. 1990, 21, 21-26.
(10) Hirschfeld, T.; Chase, B. Appl. Spectrosc. 1986, 40, 133-137. (b)
Schrader, B.; Hoffmann, A.; Simon, A.; Podschadlowski, R.; Tischer, M.
J. Mol. Struct. 1990, 217, 207-220.
(11) (a) Lutz, M., Kleo, J. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1976, 69,
711-717. (b) Lutz, M.; Kleo, J. Biochim. Biophys. Acta 1979, 546, 365-
369. (c) Lutz, M.; Hoff, A.; Brehamet, L. Biochim. Biophys. Acta 1982,
679, 331-341. (d) Cotton, T. M.; Van Duyne Biochem. Biophys. Res.
Commun. 1978, 82, 424-433. (e) Cotton, T. M.; Parks, K. D.; Van Duyne,
R. P. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 6399-6407. (f) Cotton, T. M.; Van
Duyne, R. P. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 6020-6026. (g) Callahan, P.
M.; Cotton, T. M. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 7001-7007. (h) Donohoe,
R. J.; Frank, H. A.; Bocian, D. F. Photochem. Photobiol. 1988, 48, 531-
537. (i) Nishizawa, E.; Koyama, Y. Chem. Phys. Lett. 1990, 172, 317-
322. (j) Nishizawa, E.; Koyama, Y. Chem. Phys. Lett. 1991, 176, 390-
394. (k) Peloquin, J. M.; Bylina, E. J.; Youvan, D. C.; Bocian, D. F.
Biochemistry 1990, 29, 8417-8424. (l) Palaniappan, V.; Martin, P. C.;
Chynwat, V.; Frank, H. A.; Bocian, D. F. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115,
12035-12049. (m) Diers, J. R.; Bocian, D. F. J. Phys. Chem. 1994, 98,
12884-12892. (n) Palaniappan, V.; Bocian, D. F. Biochemistry 1995, 34,
11106-11116.
(21) Melamed, D.; Sullivan, E. P.; Prendergast, K.; Strauss, S. H.; Spiro,
T. G. Inorg. Chem. 1991, 30, 1308-1319.
(22) Procyk, A. D.; Bocian, D. F. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 3765-
3773.
(23) Hu, S.; Mukherjee, A.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115,
12366-12377.
(24) Whitlock, Jr., H. W.; Hanauer, R.; Oester, M. Y.; Bower, B. K. J.
Am. Chem. Soc. 1969, 91, 7485-7489.
(25) Lindsey, J. S.; Schreiman, I. C.; Hsu, H. C.; Kearney, P. C.;
Marguerettaz, A. M. J. Org. Chem. 1987, 52, 827-836.
(26) Wilson, E. B.; Decius, J. C.; Cross, P. C. Molecular Vibrations;
McGraw-Hill: New York, 1955.
(27) Barkigia, K. M.; Miura, M.; Thompson, M. A.; Fajer, J. Inorg.
Chem. 1991, 30, 2233-2236.
(28) Mukherjee, A.; Spiro, T. G. QCPE Bull. 1995, 15 (1), Program
656.
(29) (a) Gouterman, M. J. Chem. Phys. 1959, 30, 1139-1161. (b)
Goutermen, M. J. Mol. Spectrosc. 1961, 3, 138-163. (c) Gouterman, M.;
Eagnie`re, G. H., Snyder, L. C. J. Mol. Spectrosc. 1963, 11, 108-127. (d)
Weiss, C.; Kobayashi, H.; Gouterman, M. J. Mol. Spectrosc. 1965, 16, 415-
450.
(30) Hargreaves, A.; Rizvi, S. H. Acta Crystallogr. 1962, 15, 365-373.
(31) Zerbi, G.; Sandroni, S. Spectrochim. Acta 1968, 24A, 511-528.
(32) Li, X.-Y.; Czernuszewicz, R. S.; Kincaid, J. R.; Stein, P.; Spiro,
T. G. J. Phys. Chem. 1990, 94, 31-47.
(12) (a) Donohoe, R. J.; Dyer, R. B; Swanson, B. I.; Violette, C. A.;
Frank, H. A.; Bocian, D. F. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 6716-6718. (b)
Shreve, A. P.; Cherepy, N. J.; Franzen, S.; Boxer, S. G.; Mathies, R. A.
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1991, 88, 11207-11211. (c) Palaniappan,
V.; Aldema, M. A.; Frank, H. A.; Bocian, D. F. Biochemistry 1992, 31,
11050-11058. (d) Feiler, U.; Albouy, D.; Pourcet, C.; Mattioli, T. A.; Lutz,
M.; Robert, B. Biochemistry 1994, 33, 7594-7599. (e) Cherepy, N. J.;
Shreve, A. P.; Moore, L. J.; Franzen S.; Boxer, S. G.; Mathies, R. A. J.
Phys. Chem. 1994, 98, 6023-6029. (f) Diers, J. R.; Bocian, D. F. J. Am.
Chem. Soc. 1995, 117, 6629-6630. (g) Palaniappan V.; Schenck, C. C.;
Bocian, D. F. J. Phys. Chem. 1995, 99, 17049-17058. (h) Cherepy N. J.;
Holzwarth, A. R.; Mathies, R. A. Biochemistry 1995, 34, 5288-5293. (I)
Diers, J. R.; Zhu, Y.; Blankenship, R. E.; Bocian, D. F. J. Phys. Chem.
1996, 100, 8573-8579.
(13) (a) Johnson, C. K.; Rubinovitz, R.; Spectrochim. Acta 1991, 47A,
1413-1421. (b) Noguchi, T.; Furukawa, Y.; Tasumi, M. Spectrochim. Acta
1991, 47A, 1431-1440. (c) Mattioli, T. A.; Hoffmann, A.; Robert, B.;
Schrader, B.; Lutz, M. Biochemistry 1991, 30, 4648-4654. (d) Okada, K.;
Nishizawa, E.; Fujimoto, Y.; Koyama, Y.; Muraishi, S.; Ozaki, Y. Appl.
Spectrosc. 1992, 46, 518-523. (e) Wachtveitl, J.; Farchaus, J. W.; Das,
R.; Lutz, M.; Robert, B.; Mattioli, T. A. Biochemistry 1993, 32, 12875-
12886. (f) Mattioli, T. A.; Lin, X.; Allen, J. P.; Williams, J. C. Biochemistry
1995, 34, 6142-6152. (g) Sato, H.; Uehara, K.; Ishii, T.; Ozaki, Y.
Biochemistry 1995, 34, 7854-7860. (h) Sturgis, J. N.; Hagemann, G.;
Tadros, M. H.; Robert, B. Biochemistry 1995, 34, 10519-10524. (i) Sturgis,
J. N.; Jirsakova, V.; Reiss-Husson, F.; Cogdell, R. J.; Robert, B. Biochem-
istry 1995, 34, 517-523. (j) Feiler, U.; Albouy, D.; Robert, B. Mattioli, T.
A. Biochemistry 1995, 34, 11099-11105. (k) Goldsmith, J. O.; King, B.;
Boxer, S. G. Biochemistry 1996, 35, 2421-2428. (l) Ivancich, A.; Feick,
R.; Ertlmaier, A.; Mattioli, T. A. Biochemistry 1996, 35, 6126-6135. (m)
(33) Li, X.-Y.; Zgierski, M. Z. J. Phys. Chem. 1991, 95, 4268,-4287.
(34) Burgi, H.; Dunitz, J. D. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 2924-2927.
(35) Hu, S.; Mukherjee, A.; Piffat, C.; Mak, R. S. W.; Li, X.-Y.; Spiro,
T. G. Biospectroscopy 1995, 1, 395-412.
(36) Li, X.-Y.; Czernuszewicz, R. S.; Kincaid, J. R.; Stein, P.; Spiro,
T. G. J. Phys. Chem. 1990, 94, 47-61.
(37) The asymmetric rocking mode involves pseudorotation of the
pyrroline C
â-Câ single bond and changes the pyrroline rings from one
enVelop conformation to another Via an eclipsed conformation in which
the ring atoms are all in-plane. This eclipsed conformation results in different
bond angles of the (sp3) CH2 groups from 109.5° (tetrahedral bond angle)
and creates instability of the pyrroline rings. The elevated frequency of the
asymmetric rocking mode is attributed to the high-energy state of the
eclipsed conformation. To fit the frequency, the H(CRCâH) and H(CâCâH)
force constants were elevated to ∼0.7 mdyn/rad2 (Table 2) from the ethyl
value, 0.625 mdyn/rad2.
(38) Green, J. H. S. Spectrochim Acta. 1961, 17, 607-613.