Electron-molecule resonances of anthracene were probed by 2D photoelectron imaging of the corresponding radical anion up to 3.7 eV in the continuum. A number of resonances were observed in both the photoelectron spectra and angular distributions, and most resonances showed clear autodetachment dynamics. The resonances were assigned using density functional theory calculations and are consistent with the available literature. Competition between direct and autodetachment, as well as signatures of internal conversion between resonances, was observed for some resonances. For the 12B2g resonance, a small fraction of population recovers the ground electronic state as evidenced by thermionic emission. Recovery of the ground electronic state offers a route of producing anions in an electron–molecule reaction; however, the energy at which this occurs suggests that anthracene anions cannot be formed in the interstellar medium by electron capture through this resonance.
REFERENCES
1.
A.
Rescifina
, M. A.
Chiacchio
, A.
Corsaro
, E.
De Clercq
, D.
Iannazzo
, A.
Mastino
, A.
Piperno
, G.
Romeo
, R.
Romeo
, and V.
Valveri
, J. Med. Chem.
49
, 709
(2006
).2.
F. F.
Becker
and B. K.
Banik
, Front. Chem.
2
, 55
(2014
).3.
B. J.
Finlayson-Pitts
and J. N.
Pitts
, Science
276
, 1045
(1997
).4.
J.
Huang
, J.-H.
Su
, and H.
Tian
, J. Mater. Chem.
22
, 10977
(2012
).5.
M.
Kitamura
, T.
Imada
, and Y.
Arakawa
, Appl. Phys. Lett.
83
, 3410
(2003
).6.
F.
Salama
, E. L. O.
Bakes
, L. J.
Allamandola
, and A. G. G. M.
Tielens
, Astrophys. J.
458
, 621
(1996
).7.
T. R.
Geballe
, J. Phys.: Conf. Ser.
728
, 062005
(2016
).8.
G. P.
van der Zwet
and L. J.
Allamandola
, in Light Dark Matter
, edited by F. P.
Israel
(Springer Netherlands
, 1986
), pp. 233
–236
.9.
A.
Omont
, H. F.
Bettinger
, and C.
Tönshoff
, Astron. Astrophys.
625
, A41
(2019
).10.
M.
Steglich
, J.
Bouwman
, F.
Huisken
, and T.
Henning
, Astrophys. J.
742
, 2
(2011
).11.
T. P.
Snow
, V.
Le Page
, Y.
Keheyan
, and V. M.
Bierbaum
, Nature
391
, 259
(1998
).12.
S.
Lepp
and A.
Dalgarno
, Astrophys. J.
335
, 769
(1988
).13.
F.
Carelli
and F. A.
Gianturco
, Mon. Not. R. Astron. Soc.
422
, 3643
(2012
).14.
S. L.
Lunt
, D.
Field
, S. V.
Hoffmann
, R. J.
Gulley
, and J. P.
Ziesel
, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
32
, 2707
(1999
).15.
J. C.
Rienstra-Kiracofe
, C. J.
Barden
, S. T.
Brown
, and H. F.
Schaefer
, J. Phys. Chem. A
105
, 524
(2001
).16.
K. D.
Jordan
and P. D.
Burrow
, Chem. Rev.
87
, 557
(1987
).17.
P. D.
Burrow
, J. A.
Michejda
, and K. D.
Jordan
, J. Chem. Phys.
86
, 9
(1987
).18.
J. K.
Song
, N. K.
Lee
, and S. K.
Kim
, Angew. Chem., Int. Ed.
42
, 213
(2003
).19.
T.
Shida
and S.
Iwata
, J. Chem. Phys.
56
, 2858
(1972
).20.
T.
Shida
and S.
Iwata
, J. Am. Chem. Soc.
95
, 3473
(1973
).21.
J.
Schiedt
and R.
Weinkauf
, Chem. Phys. Lett.
266
, 201
(1997
).22.
J. K.
Song
, N. K.
Lee
, J. H.
Kim
, S. Y.
Han
, and S. K.
Kim
, J. Chem. Phys.
119
, 3071
(2003
).23.
S. J.
Kregel
, G. K.
Thurston
, and E.
Garand
, J. Chem. Phys.
148
, 234306
(2018
).24.
C. S.
Anstöter
, J. N.
Bull
, and J. R. R.
Verlet
, Int. Rev. Phys. Chem.
35
, 509
(2016
).25.
M.
Allan
, K.
Regeta
, J. D.
Gorfinkiel
, Z.
Mašín
, S.
Grimme
, and C.
Bannwarth
, Eur. Phys. J. D
70
, 123
(2016
).26.
K.
Regeta
and M.
Allan
, Phys. Rev. Lett.
110
, 203201
(2013
).27.
F.
Currell
and J.
Comer
, Phys. Rev. Lett.
74
, 1319
(1995
).28.
T.
Reddish
, F.
Currell
, and J.
Comer
, J. Phys
21
, 203
(1988
).29.
C. E. H.
Dessent
, Chem. Phys. Lett.
330
, 180
(2000
).30.
G.
Malloci
, G.
Mulas
, G.
Cappellini
, V.
Fiorentini
, and I.
Porceddu
, Astron. Astrophys.
432
, 585
(2005
).31.
G.
Malloci
, G.
Mulas
, G.
Cappellini
, and C.
Joblin
, Chem. Phys.
340
, 43
(2007
).32.
R. V.
Khatymov
, M. V.
Muftakhov
, and P. V.
Shchukin
, Rapid Commun. Mass Spectrom.
31
, 1729
(2017
).33.
M.-C.
Kim
, E.
Sim
, and K.
Burke
, J. Chem. Phys.
134
, 171103
(2011
).34.
J. P.
Rogers
, C. S.
Anstöter
, J. N.
Bull
, B. F. E.
Curchod
, and J. R. R.
Verlet
, J. Phys. Chem. A
123
, 1602
(2019
).35.
U.
Even
, J.
Jortner
, D.
Noy
, N.
Lavie
, and C.
Cossart-Magos
, J. Chem. Phys.
112
, 8068
(2000
).36.
W. C.
Wiley
and I. H.
McLaren
, Rev. Sci. Instrum.
26
, 1150
(1955
).37.
A. T. J. B.
Eppink
and D. H.
Parker
, Rev. Sci. Instrum.
68
, 3477
(1997
).38.
G. M.
Roberts
, J. L.
Nixon
, J.
Lecointre
, E.
Wrede
, and J. R. R.
Verlet
, Rev. Sci. Instrum.
80
, 053104
(2009
).39.
A. D.
Becke
, J. Chem. Phys.
98
, 5648
(1993
).40.
A. D.
McLean
and G. S.
Chandler
, J. Chem. Phys.
72
, 5639
(1980
).41.
R.
Krishnan
, J. S.
Binkley
, R.
Seeger
, and J. A.
Pople
, J. Chem. Phys.
72
, 650
(1980
).42.
M.
Frisch
, G.
Trucks
, H.
Schlegel
, G.
Scuseria
, M.
Robb
, J.
Cheeseman
, G.
Scalmani
, V.
Barone
, B.
Mennucci
, G.
Petersson
, H.
Nakatsuji
, M.
Caricato
, X.
Li
, H.
Hratchian
, A.
Izmaylov
, J.
Bloino
, G.
Zheng
, J.
Sonnenberg
, M.
Hada
, M.
Ehara
, K.
Toyota
, R.
Fukuda
, J.
Hasegawa
, M.
Ishida
, T.
Nakajima
, Y.
Honda
, O.
Kitao
, H.
Nakai
, T.
Vreven
, J.
Montgomery
, J.
Peralta
, F.
Ogliaro
, M.
Bearpark
, J.
Heyd
, E.
Brothers
, K.
Kudin
, V.
Staroverov
, R.
Kobayashi
, J.
Normand
, K.
Raghavachari
, A.
Rendell
, J.
Burant
, S.
Iyengar
, J.
Tomasi
, M.
Cossi
, N.
Rega
, J.
Millam
, M.
Klene
, J.
Knox
, J.
Cross
, V.
Bakken
, C.
Adamo
, J.
Jaramillo
, R.
Gomperts
, R.
Stratmann
, O.
Yazyev
, A.
Austin
, R.
Cammi
, C.
Pomelli
, J.
Ochterski
, R.
Martin
, K.
Morokuma
, V.
Zakrzewski
, G.
Voth
, P.
Salvador
, J.
Dannenberg
, S.
Dapprich
, A.
Daniels
, Farkas
, J.
Foresman
, J.
Ortiz
, J.
Cioslowski
, and D.
Fox
, Gaussian 09 (Gaussian, Inc.
, Wallingford, CT
, 2009
).43.
C. W.
Bauschlicher
, Chem. Phys. Lett.
409
, 235
(2005
).44.
A. U.
Hazi
and H. S.
Taylor
, Phys. Rev. A
1
, 1109
(1970
).45.
J.
Simons
, J. Phys. Chem. A
112
, 6401
(2008
).46.
J. S. Y.
Chao
, M. F.
Falcetta
, and K. D.
Jordan
, J. Chem. Phys.
93
, 1125
(1990
).47.
J.
Cooper
and R. N.
Zare
, J. Chem. Phys.
48
, 942
(1968
).48.
K. L.
Reid
, Annu. Rev. Phys. Chem.
54
, 397
(2003
).49.
C. W.
West
, J. N.
Bull
, E.
Antonkov
, and J. R. R.
Verlet
, J. Phys. Chem. A
118
, 11346
(2014
).50.
L. H.
Stanley
, C. S.
Anstöter
, and J. R. R.
Verlet
, Chem. Sci.
8
, 3054
(2017
).51.
C. S.
Anstöter
, C. R.
Dean
, and J. R. R.
Verlet
, Phys. Chem. Chem. Phys.
19
, 29772
(2017
).52.
C. S.
Anstöter
, T. E.
Gartmann
, L. H.
Stanley
, A. V.
Bochenkova
, and J. R. R.
Verlet
, Phys. Chem. Chem. Phys.
20
, 24019
(2018
).53.
A.
Thöny
and M. J.
Rossi
, J. Photochem. Photobiol. Chem.
104
, 25
(1997
).54.
J.
Ferguson
, L. W.
Reeves
, and W. G.
Schneider
, Can. J. Chem.
35
, 1117
(1957
).55.
P. D.
Burrow
and G. A.
Gallup
, New J. Phys.
16
, 028001
(2014
).56.
G. A.
Gallup
, J. Chem. Phys.
139
, 104308
(2013
).57.
F.
Carelli
, F. A.
Gianturco
, M.
Satta
, and F.
Sebastianelli
, Int. J. Mass Spectrom.
365-366
, 377
(2014
).58.
J.
Lyle
, T.-C.
Jagau
, and R.
Mabbs
, Faraday Discuss.
217
, 533
(2019
).59.
J. L.
Mason
, J. E.
Topolski
, J.
Ewigleben
, S. S.
Iyengar
, and C. C.
Jarrold
, J. Phys. Chem. Lett.
10
, 144
(2019
).60.
J. N.
Bull
, C. W.
West
, and J. R. R.
Verlet
, Chem. Sci.
7
, 5352
(2016
).61.
J. N.
Bull
, C. S.
Anstöter
, and J. R. R.
Verlet
, J. Phys. Chem. A
124
, 2140
(2020
).62.
A. V.
Bochenkova
, B.
Klaerke
, D. B.
Rahbek
, J.
Rajput
, Y.
Toker
, and L. H.
Andersen
, Angew. Chem., Int. Ed.
53
, 9797
(2014
).63.
C. W.
West
, J. N.
Bull
, A. S.
Hudson
, S. L.
Cobb
, and J. R. R.
Verlet
, J. Phys. Chem. B
119
, 3982
(2015
).64.
J. N.
Bull
, C. W.
West
, and J. R. R.
Verlet
, Chem. Sci.
6
, 1578
(2015
).65.
D. A.
Horke
, Q.
Li
, L.
Blancafort
, and J. R. R.
Verlet
, Nat. Chem.
5
, 711
(2013
).66.
M.
Kasha
, Discuss. Faraday Soc.
9
, 14
(1950
).67.
E. E. B.
Campbell
and R. D.
Levine
, Annu. Rev. Phys. Chem.
51
, 65
(2000
).68.
J. U.
Andersen
, E.
Bonderup
, and K.
Hansen
, J. Phys. B: At., Mol., Opt. Phys.
35
, 2183
(2002
).69.
C. L.
Adams
, K.
Hansen
, and J. M.
Weber
, J. Phys. Chem. A
123
, 8562
(2019
).70.
O.
Ingólfsson
, Low-Energy Electrons : Fundamentals and Applications
(Jenny Stanford Publishing
, 2019
).71.
J. N.
Bull
, C. W.
West
, and J. R. R.
Verlet
, Phys. Chem. Chem. Phys.
17
, 32464
(2015
).72.
D. J.
Burke
and W. A.
Brown
, Phys. Chem. Chem. Phys.
12
, 5947
(2010
).© 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.
