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Kochman MA, Durbeej B, Kubas A. Simulation and Analysis of the Transient Absorption Spectrum of 4-( N, N-Dimethylamino)benzonitrile (DMABN) in Acetonitrile. J Phys Chem A 2021; 125:8635-8648. [PMID: 34550700 PMCID: PMC8503879 DOI: 10.1021/acs.jpca.1c06166] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 1.7] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Grants] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/10/2021] [Revised: 09/03/2021] [Indexed: 12/17/2022]
Abstract
4-(N,N-Dimethylamino)benzonitrile (DMABN) is a well-known model compound for dual fluorescence-in sufficiently polar solvents, it exhibits two distinct fluorescence emission bands. The interpretation of its transient absorption (TA) spectrum in the visible range is the subject of a long-standing controversy. In the present study, we resolve this issue by calculating the TA spectrum on the basis of nonadiabatic molecular dynamics simulations. An unambiguous assignment of spectral signals to specific excited-state structures is achieved by breaking down the calculated spectrum into contributions from twisted and nontwisted molecular geometries. In particular, the much-discussed excited-state absorption band near 1.7 eV (ca. 700 nm) is attributed to the near-planar locally excited (LE) minimum on the S1 state. On the technical side, our study demonstrates that the second-order approximate coupled cluster singles and doubles (CC2) method can be used successfully to calculate the TA spectra of moderately large organic molecules, provided that the system in question does not approach a crossing between the lowest excited state and the singlet ground state within the time frame of the simulation.
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Affiliation(s)
- Michał Andrzej Kochman
- Institute
of Physical Chemistry, Polish Academy of
Sciences, Ul. Marcina Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa, Poland
| | - Bo Durbeej
- Division
of Theoretical Chemistry, Department of Physics, Chemistry and Biology
(IFM), Linköping University, 581 83 Linköping, Sweden
| | - Adam Kubas
- Institute
of Physical Chemistry, Polish Academy of
Sciences, Ul. Marcina Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa, Poland
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Bussotti L, Cacelli I, D'Auria M, Foggi P, Lesma G, Silvani A, Villani V. Photochemical Isomerization of Colchicine and Thiocolchicine. J Phys Chem A 2003. [DOI: 10.1021/jp035507l] [Citation(s) in RCA: 11] [Impact Index Per Article: 0.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/28/2022]
Affiliation(s)
- Laura Bussotti
- LENS, Università di Firenze, Via N. Carrara 1, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica, Università della Basilicata, Via N. Sauro 85, 85100 Potenza, Italy, Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy, and Dipartimento di Chimica Organica e Industriale, Università di Milano, Via Venezian 21, 20133 Milano, Italy
| | - Ivo Cacelli
- LENS, Università di Firenze, Via N. Carrara 1, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica, Università della Basilicata, Via N. Sauro 85, 85100 Potenza, Italy, Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy, and Dipartimento di Chimica Organica e Industriale, Università di Milano, Via Venezian 21, 20133 Milano, Italy
| | - Maurizio D'Auria
- LENS, Università di Firenze, Via N. Carrara 1, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica, Università della Basilicata, Via N. Sauro 85, 85100 Potenza, Italy, Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy, and Dipartimento di Chimica Organica e Industriale, Università di Milano, Via Venezian 21, 20133 Milano, Italy
| | - Paolo Foggi
- LENS, Università di Firenze, Via N. Carrara 1, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica, Università della Basilicata, Via N. Sauro 85, 85100 Potenza, Italy, Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy, and Dipartimento di Chimica Organica e Industriale, Università di Milano, Via Venezian 21, 20133 Milano, Italy
| | - Giordano Lesma
- LENS, Università di Firenze, Via N. Carrara 1, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica, Università della Basilicata, Via N. Sauro 85, 85100 Potenza, Italy, Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy, and Dipartimento di Chimica Organica e Industriale, Università di Milano, Via Venezian 21, 20133 Milano, Italy
| | - Alessandra Silvani
- LENS, Università di Firenze, Via N. Carrara 1, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica, Università della Basilicata, Via N. Sauro 85, 85100 Potenza, Italy, Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy, and Dipartimento di Chimica Organica e Industriale, Università di Milano, Via Venezian 21, 20133 Milano, Italy
| | - Vincenzo Villani
- LENS, Università di Firenze, Via N. Carrara 1, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica, Università della Basilicata, Via N. Sauro 85, 85100 Potenza, Italy, Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, via Elce di sotto 8, 06123 Perugia, Italy, and Dipartimento di Chimica Organica e Industriale, Università di Milano, Via Venezian 21, 20133 Milano, Italy
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Foggi P, Neuwahl FVR, Moroni L, Salvi PR. S1 → Sn and S2 → Sn Absorption of Azulene: Femtosecond Transient Spectra and Excited State Calculations. J Phys Chem A 2003. [DOI: 10.1021/jp021313e] [Citation(s) in RCA: 50] [Impact Index Per Article: 2.4] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/28/2022]
Affiliation(s)
- Paolo Foggi
- Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, 06123 Perugia, Italy
| | - Frederik V. R. Neuwahl
- Laboratorio Europeo di Spettroscopie non Lineari (LENS), Dipartimento di Fisica, Università di Firenze, via N. Carrara 1, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy
| | - Laura Moroni
- Dipartimento di Chimica, Università di Firenze, via della Lastruccia 3, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy
| | - Pier Remigio Salvi
- Dipartimento di Chimica, Università di Firenze, via della Lastruccia 3, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy
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Lewis JD, Bussotti L, Foggi P, Perutz RN, Moore JN. Picosecond Forward Electron Transfer and Nanosecond Back Electron Transfer in an Azacrown-Substituted [(bpy)Re(CO)3(L)]+ Complex: Direct Observation by Time-Resolved UV−Visible Absorption Spectroscopy. J Phys Chem A 2002. [DOI: 10.1021/jp021947l] [Citation(s) in RCA: 28] [Impact Index Per Article: 1.3] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/28/2022]
Affiliation(s)
- Jared D. Lewis
- Department of Chemistry, The University of York, Heslington, York, YO10 5DD, U.K., LENS, via Nello Carrara 1, and INFM Unita' di Firenze, via Giovanni Sansone 1, Polo Scientifico, 50019 Sesto F.no, Florence, Italy, and Department of Chemistry, University of Perugia, via Elce di Sotto 8, 06100 Perugia, Italy
| | - Laura Bussotti
- Department of Chemistry, The University of York, Heslington, York, YO10 5DD, U.K., LENS, via Nello Carrara 1, and INFM Unita' di Firenze, via Giovanni Sansone 1, Polo Scientifico, 50019 Sesto F.no, Florence, Italy, and Department of Chemistry, University of Perugia, via Elce di Sotto 8, 06100 Perugia, Italy
| | - Paolo Foggi
- Department of Chemistry, The University of York, Heslington, York, YO10 5DD, U.K., LENS, via Nello Carrara 1, and INFM Unita' di Firenze, via Giovanni Sansone 1, Polo Scientifico, 50019 Sesto F.no, Florence, Italy, and Department of Chemistry, University of Perugia, via Elce di Sotto 8, 06100 Perugia, Italy
| | - Robin N. Perutz
- Department of Chemistry, The University of York, Heslington, York, YO10 5DD, U.K., LENS, via Nello Carrara 1, and INFM Unita' di Firenze, via Giovanni Sansone 1, Polo Scientifico, 50019 Sesto F.no, Florence, Italy, and Department of Chemistry, University of Perugia, via Elce di Sotto 8, 06100 Perugia, Italy
| | - John N. Moore
- Department of Chemistry, The University of York, Heslington, York, YO10 5DD, U.K., LENS, via Nello Carrara 1, and INFM Unita' di Firenze, via Giovanni Sansone 1, Polo Scientifico, 50019 Sesto F.no, Florence, Italy, and Department of Chemistry, University of Perugia, via Elce di Sotto 8, 06100 Perugia, Italy
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