journal article·2012-06-14

Substituted Benzene Derivatives on the Cu(111) Surface

Scott Simpson, Eva Zurek

The Journal of Physical Chemistry C· Volume 116· Issue 23
Publisher page

Abstract

First-principles calculations on substituted benzenes adsorbed to the Cu(111) surface illustrate that quintessential activating/deactivating substituents can be used to control the amount of charge transfer at the adsorbate–surface junction. A frontier orbital perspective is employed to develop an understanding of the factors influencing the magnitude and direction of electron donation upon absorption and the strength of the metal–organic interaction. Classic activating groups generally increase and prototypical deactivating groups decrease the amount of charge transferred from the adsorbate to the metal surface. In the case of trihalogenated benzenes, the donor strength is inversely proportional to the electronegativity of the substituent. An interplay of the Coulomb repulsion (a result of the charge transfer) between the adsorbate molecules along with attractive supramolecular forces (i.e., hydrogen bonding, van der Waals interactions) is important in determining the network architecture.
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Research context

OpenAlex topics: Surface Chemistry and Catalysis · Molecular Junctions and Nanostructures · Advanced Chemical Physics Studies

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Affiliations

Department of Chemistry, State University of New York at Buffalo, Buffalo, New York 14260-3000, United States

References (68)

Show source-provided references
1. Karthäuser S. · J. Phys. Condens. Matter · 2011 · 23 · 01300110.1088/0953-8984/23/1/013001 ↗
2. Burroughes J. H. · Nature · 1990 · 347 · 53910.1038/347539a0 ↗
3. Mitschke U. · J. Mater. Chem. · 2000 · 10 · 147110.1039/a908713c ↗
4. Scherer J. · Langmuir · 1997 · 13 · 704510.1021/la970372u ↗
5. Theobald J. A. · Nature · 2003 · 424 · 102910.1038/nature01915 ↗
6. Bohrer F. I. · J. Am. Chem. Soc. · 2009 · 131 · 47810.1021/ja803531r ↗
7. Forrest S. R. · Nature · 2004 · 428 · 91110.1038/nature02498 ↗
8. Love J. C. · Chem. Rev. · 2005 · 105 · 110310.1021/cr0300789 ↗
9. Grill L. · Nat. Nanotechnol. · 2007 · 2 · 68710.1038/nnano.2007.346 ↗
10. Schlickum U. · Nano Lett. · 2007 · 7 · 381310.1021/nl072466m ↗
11. Mura M. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2010 · 12 · 475910.1039/b920121a ↗
12. Perdigão L. M. A. · J. Phys. Chem. B · 2006 · 110 · 1253910.1021/jp060062x ↗
13. Böhringer M. · Phys. Rev. Lett. · 1999 · 83 · 32410.1103/PhysRevLett.83.324 ↗
14. Schlickum U. · J. Am. Chem. Soc. · 2008 · 130 · 1177810.1021/ja8028119 ↗
15. France C. B. · Langmuir · 2003 · 19 · 127410.1021/la026221v ↗
16. Morgenstern K. · Surf. Sci. · 2003 · 523 · 14110.1016/S0039-6028(02)02405-6 ↗
17. Rojas G. · J. Phys. Chem. C · 2010 · 114 · 940810.1021/jp1012957 ↗
18. Rojas G. · Langmuir · 2011 · 27 · 1426710.1021/la203389d ↗
19. Li Q. · ACS Nano · 2012 · 6 · 56610.1021/nn203952e ↗
20. Pawin G. · Science · 2006 · 313 · 96110.1126/science.1129309 ↗
21. Yu M. · ACS Nano · 2011 · 5 · 665110.1021/nn202157m ↗
22. Bartels L. · Nat. Chem. · 2010 · 2 · 8710.1038/nchem.517 ↗
23. Barth J. V. · Annu. Rev. Phys. Chem. · 2007 · 58 · 37510.1146/annurev.physchem.56.092503.141259 ↗
24. Wheeler W. D. · J. Chem. Phys. · 2011 · 135 · 02470210.1063/1.3599088 ↗
25. Dougherty D. B. · Phys. Rev. Lett. · 2006 · 97 · 23680610.1103/PhysRevLett.97.236806 ↗
26. Wagner C. · Phys. Rev. B · 2010 · 81 · 03542310.1103/PhysRevB.81.035423 ↗
27. Rojas G. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2012 · 14 · 497110.1039/c2cp40254h ↗
28. Witte G. · Appl. Phys. Lett. · 2005 · 87 · 26350210.1063/1.2151253 ↗
29. Bagus P. S. · Phys. Rev. Lett. · 2008 · 100 · 126101 (1–4)10.1103/PhysRevLett.100.126101 ↗
30. Caputo R. · J. Phys. Chem. A · 2007 · 111 · 1277810.1021/jp076339q ↗
31. Bagus P. S. · Phys. Rev. Lett. · 2002 · 89 · 096104 (1–4)10.1103/PhysRevLett.89.096104 ↗
32. Bagus P. · J. Chem. Phys. · 2005 · 123 · 184109 (1–13)10.1063/1.2107647 ↗
33. Heimel G. · Acc. Chem. Res. · 2008 · 41 · 72110.1021/ar700284q ↗
34. Blyholder G. · J. Chem. Phys. · 1964 · 68 · 277210.1021/j100792a006 ↗
35. Glassey W. V. · J. Phys. Chem. B. · 2001 · 105 · 324510.1021/jp003922x ↗
36. Dewar M. J. S. · Bull. Soc. Chim. Fr. · 1951 · 18 · C79
37. Chatt J. · J. Chem. Soc. · 1953 · 293910.1039/jr9530002939 ↗
38. Triguero L. · J. Am. Chem. Soc. · 2000 · 122 · 1231010.1021/ja0016710 ↗
39. Öström H. · Surf. Sci. · 2004 · 565 · 20610.1016/j.susc.2004.07.012 ↗
40. Dyer M. S. · ACS Nano · 2011 · 5 · 183110.1021/nn102610k ↗
41. Garfunkel E. L. · Surf. Sci. · 1986 · 167 · 17710.1016/0039-6028(86)90793-4 ↗
42. Hoffmann R. · Rev. Mod. Phys. · 1988 · 60 · 60110.1103/RevModPhys.60.601 ↗
43. Anderson A. B. · Surf. Sci. · 1984 · 146 · 8010.1016/0039-6028(84)90230-9 ↗
44. Jing Z. · Surf. Sci. · 1991 · 250 · 14710.1016/0039-6028(91)90717-7 ↗
45. Jenkins S. J. · Proc. R. Soc. A · 2009 · 465 · 294910.1098/rspa.2009.0119 ↗
46. Zotti L. A. · J. Comput. Chem. · 2008 · 29 · 158910.1002/jcc.20916 ↗
47. Bilić A. · J. Chem. Theory Comput. · 2006 · 2 · 109310.1021/ct050237r ↗
48. Berland K. · Phys. Rev. B · 2009 · 80 · 15543110.1103/PhysRevB.80.155431 ↗
49. Triguero L. · J. Chem. Phys. · 1998 · 108 · 119310.1063/1.475481 ↗
50. Netzer F. P. · Langmuir · 1991 · 7 · 254410.1021/la00059a025 ↗
51. Grimme S. · J. Chem. Phys. · 2010 · 132 · 15410410.1063/1.3382344 ↗
52. Philipsen P. H. · J. Phys. Chem. B · 2006 · 110 · 1247010.1021/jp060886e ↗
53. Post D. · J. Chem. Phys. · 1983 · 78 · 566310.1063/1.445448 ↗
54. Garfunkel E. L. · Surf. Sci. · 1986 · 176 · 44510.1016/0039-6028(86)90048-8 ↗
55. Xi M. · J. Chem. Phys. · 1994 · 101 · 912210.1063/1.468041 ↗
56. te Velde G. · J. Comput. Chem. · 2001 · 22 · 93110.1002/jcc.1056 ↗
57. Sykes E. C. H. · Acc. Chem. Res. · 2003 · 36 · 94510.1021/ar970286l ↗
58. Stranick S. J. · Surf. Sci. · 1995 · 338 · 4110.1016/0039-6028(95)00529-3 ↗
59. Dmitriev A. · J. Phys. Chem. B. · 2002 · 106 · 690710.1021/jp014214u ↗
60. Classen T. · J. Phys. Chem. A · 2007 · 111 · 1258910.1021/jp076037o ↗
61. Payer D. · Chem.—Eur. J. · 2007 · 13 · 390010.1002/chem.200601325 ↗
62. De Feyter S. · Chem. Soc. Rev. · 2003 · 32 · 13910.1039/b206566p ↗
63. Baerends, E. J.; Autschbach, J.; Bérces, A.; Bickelhaupt, F. M.; Bo, C.; Boerrigter, P. M.; Cavallo, L.; Chong, D. P.; Deng, L.; Dickson, R. M.;ADF2010.01;http://www.scm.com.
64. Perdew J. P. · Phys. Rev. B · 1996 · 54 · 89110.1103/PhysRevB.54.16533 ↗
65. Zhang Y. · Phys. Rev. Lett. · 1998 · 80 · 89010.1103/PhysRevLett.80.890 ↗
66. Perdew J. P. · Phys. Rev. Lett. · 1998 · 80 · 89110.1103/PhysRevLett.80.891 ↗
67. Hammer B. · Phys. Rev. B · 1999 · 59 · 741310.1103/PhysRevB.59.7413 ↗
68. Suh I. · J. Mater. Sci. · 1988 · 23 · 75710.1007/BF01174717 ↗