The nature of coherences in the B820 bacteriochlorophyll dimer revealed by two-dimensional electronic spectroscopy

文献情報

出版日 2013-12-18
DOI 10.1039/C3CP54634A
インパクトファクター 3.676
著者

Marco Ferretti, Vladimir I. Novoderezhkin, Elisabet Romero, Ramunas Augulis, Anjali Pandit, Donatas Zigmantas, Rienk van Grondelle


原文を見る

要旨

Light-harvesting in photosynthesis is determined by the excitonic interactions in disordered antennae and the coupling of collective electronic excitations to fast nuclear motions, producing efficient energy transfer with a complicated interplay between exciton and vibrational coherences. Two-dimensional electronic spectroscopy (2DES) is a powerful tool to study the presence of these coherences in photosynthetic complexes. However, the unambiguous assignment of the nature of the observed coherences is still under debate. In this paper we apply 2DES to an excitonically coupled bacteriochlorophyll dimer, the B820 subunit of the light harvesting complex 1 (LH1-RC) of R. rubrum G9. Fourier analysis of the measured kinetics and modeling of the spectral responses in a complete basis of electronic and vibrational states allow us to distinguish between pure vibrational, mixed exciton-vibrational (vibronic), and predominantly exciton coherences. The mixed coherences have been found in a wide range of oscillation frequencies, whereas exciton coherences give the biggest contributions for the frequencies in the 400–550 cm−1 range, corresponding to the exciton splitting energy of the B820 dimer. Significant exciton coherences are also present at higher frequencies, i.e., up to 800 cm−1, which are determined by realizations of the disorder with a large energy gap between the two pigments (which increases the apparent value of the exciton splitting). Although the B820 dimer is a model system, the approach presented here represents a basis for further analyses of more complicated systems, providing a tool for studying the interplay between electronic and vibrational coherences in disordered photosynthetic antennae and reaction centres.

関連文献

A water-soluble tin(iv) porphyrin as a bioinspired photosensitiser for light-driven proton-reduction

Anne-Marie Manke, Karen Geisel, Anne Fetzer, Philipp Kurz

2014-01-31 Paper

DOI: 10.1039/C3CP55023K

Dynamic control of Förster energy transfer in a photonic environment

Frank Schleifenbaum, Andreas M. Kern, Alexander Konrad, Alfred J. Meixner

2014-05-01 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01306A

Identifying sp–sp2 carbon materials by Raman and infrared spectroscopies

Jinying Wang, Shuqing Zhang, Jingyuan Zhou, Rong Liu, Ran Du, Hua Xu, Zhongfan Liu, Jin Zhang, Zhirong Liu

2014-04-23 Paper

DOI: 10.1039/C4CP00539B

Dinuclear manganese complexes for water oxidation: evaluation of electronic effects and catalytic activity

Wael A. A. Arafa, Markus D. Kärkäs, Bao-Lin Lee, Torbjörn Åkermark, Rong-Zhen Liao, Hans-Martin Berends, Johannes Messinger, Per E. M. Siegbahn, Björn Åkermark

2014-01-27 Paper

DOI: 10.1039/C3CP54800G

The one-electron reduction of dithiolate and diselenolate ligands

Eric A. C. Bushnell, Thomas D. Burns, Russell J. Boyd

2014-04-25 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01105H

Collecting meaningful early-time kinetic data in homogeneous catalytic water oxidation with a sacrificial oxidant

James W. Vickers, Jordan M. Sumliner, Hongjin Lv, Mike Morris, Yurii V. Geletii, Craig L. Hill

2014-03-07 Paper

DOI: 10.1039/C3CP55406F

Synergistic contributions by decreasing overpotential and enhancing charge-transfer in α-Fe2O3/Mn3O4/graphene catalysts with heterostructures for photocatalytic water oxidation

Shunli Yin, Xiaomei Wang, Zhigang Mou, Yijie Wu, Hui Huang, Mingshan Zhu, Yukou Du, Ping Yang

2014-03-11 Paper

DOI: 10.1039/C4CP00384E

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4-アミノフェノール酸ナトリウム水和物とは何ですか?

4-アミノフェノール酸ナトリウム水和物は、CAS番号206557-08-6の化合物で、4-アミノフェノールとナトリウムが結合した塩と水和物です。この化合物は、白...

206557-08-64-Aminobenzoic acid ...
化合物よくある質問

Methyl 3-methyl-N-{[(2-methyl-2-propanyl)oxy]carbonyl}-L-histidinateの代替品はありますか?

この化合物は特定の合成プロセスに使用される可能性がありますが、代替品として、他の类似的な化合物、例えばMethyl 3-methyl-N-{[(2-methyl...

72212-51-2Methyl 3-methyl-N-{[...
化合物よくある質問

4-Boc-2-哌嗪甲酸の市場動向や研究トレンドはどうですか?

4-Boc-2-哌嗪甲酸は、薬品開発や合成化学分野で広く使用されており、その需要は継続的に推移しています。特に、新薬開発における合成化学分野での需要が高まってい...

192330-11-3(2R)-4-[(tert-butoxy...
化合物よくある質問

4,4'-二羟甲基联苯の物理化学的性質は何ですか?

4,4'-二羟甲基联苯のCAS番号は1667-12-5です。この化合物は白色の結晶粉末で、分子量は154.20です。水にわずかに溶けますが、アルコールや有機溶媒...

1667-12-54,4'-Biphenyldiyldim...
化合物よくある質問

5-甲硫基戊腈はどの業界で使用されていますか?

5-甲硫基戊腈は医薬品産業で使用される可能性があります。また、ポリマー合成の触媒として、センサー製造の一部として、半導体製造のプロセス改善に使用される可能性があ...

59121-25-45-(Methylsulfanyl)pe...
化合物よくある質問

CAS番号1311961-50-8の化合物はどのように合成されますか?

この化合物は、1-abieta-8,11,13-trien-19-イルと6'-メトキシシンコナナン-9-基を含有する窒素含有化合物から合成されます。一般的な合成...

1311961-50-81-Abieta-8,11,13-tri...
化合物よくある質問

6-ブロモベンジジミダゾール-2-カルビルデオキシドはどのように保存すればよいですか?

6-ブロモベンジジミダゾール-2-カルビルデオキシドは、避光・乾燥した容器(密閉容器)で-20℃~4℃の低温で保存してください。高温や直射日光、湿気は避けてくだ...

885280-26-25-Bromo-1H-benzimida...
化合物よくある質問

Boc-N-甲基氨甲环酸とは何ですか?

621-65-8のCAS番号を持つBoc-N-甲基氨甲环酸は、化学式C7H13NO5を有する化合物です。この化合物は白色の結晶性粉末で、吸湿性があります。

621-65-83-Hydroxy-1,2-propan...
化合物よくある質問

乙基三氟硼酸钾はどのように合成されますか?

乙基三氟硼酸钾は、トリフLUオール酸カリウムとエチルブロミドを反応させて合成されます。この反応は高い選択性と収率を持ち、触媒を用いることで効率的に進行します。

882871-21-8Potassium ethyltrifl...
化合物よくある質問

2-フロウロ-5-クロロ-4-アミノフェノールはどのように保存すればよいですか?

2-フロウロ-5-クロロ-4-アミノフェノールは、直射日光を避けて冷却された暗所で保存し、密閉容器に保管してください。温度は常温か低温が適しています。

847872-10-04-Amino-5-chloro-2-f...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。