Calculation of Vibrational Spectra of Linear Tetrapyrroles. 1. Global Sets of Scaling Factors for Force Fields Derived by ab Initio and Density Functional Theory Methods

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 103, Issue 2, 1999, Pages 289-303

  Magdó, Ildikó ^a   Németh, Károly ^a   Mark, Franz ^a   Hildebrandt, Peter ^a   Schaffner, Kurt ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR CHEMICAL ENERGY CONVERSION   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0000368636     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp983101g     Document Type: Article

References (116)

1. (a) Scheer, H. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1981, 20, 241.
2. (b) Schaffner, K.; Braslavsky, S. E.; Holzwarth, A. R. In Frontiers in Supramolecular Organic Chemistry and Photochemistry; Schneider, H. J., Dürr, H., Eds.; VCH: Weinheim, 1991; p 421.
3. (a) Holzwarth, A. R. Q. Rev. Biophys. 1989, 22, 239.
4. (b) MacColl, R.; Guard-Friar, D. Phycobiliproteins; CRC Press: Boca Raton, FL, 1987.
5. (a) Schaffner, K.; Braslavsky, S. E.; Holzwarth, A. R. Adv. Photochem. 1990, 15, 229.
6. (b) Sineshchekov, V. A. Biochim. Biophys. Acta 1995, 1228, 125.
7. (a) Fodor, S. P. A.; Lagarias, J. C.; Mathies, R. A. Photochem. Photobiol. 1988, 48, 129.
8. (b) Farrens, D. L.; Holt, R. E.; Rospendowski, B. N.; Song, P.-S.; Cotton, T. M. J. Am, Chem. Soc. 1989, 111, 9162.
9. (c) Fodor, S. P. A.; Lagarias, J. C.; Mathies, R. A. Biochemistry 1990, 29, 11141.
10. (d) Tokutomi, S.; Mizutani, Y.; Anni, H.; Kitagawa, T. FEBS Lett. 1990, 269, 341.
11. (e) Mizutani, Y.; Tokutomi, S.; Aoyagi, K.; Horitsu, K.; Kitagawa, T. Biochemistry 1991, 30, 10693.
12. (f) Hildebrandt, P.; Hoffmann, A.; Lindemann, P.; Heibel, G.; Braslavsky, S. E.; Schaffner, K.; Schrader, B. Biochemistry 1992, 31, 7957.
13. (g) Mizutani, Y.; Tokutomi, S.; Kitagawa, T. Biochemistry 1994, 33, 153.
14. (a) Matysik, J.; Hildebrandt, P.; Schlamann, W.; Braslavsky, S. E.; Schaffner, K. Biochemistry 1995, 34, 10497.
15. (b) Andel, F., III; Lagarias, J. C.; Mathies, R. A. Biochemistry 1996, 35, 15997.
16. (a) Li, X.-Y.; Czernuszewicz, R. S.; Kincaid, J. R.; Su, Y. O.; Spiro, T. G. J. Phys. Chem. 1990, 94, 31.
17. (b) Li, X.-Y.; Czernuszewicz, R. S.; Kincaid, J. R.; Stein, P.; Spiro, T. G. J. Phys. Chem. 1990, 94, 47.
18. (c) Li, X.-Y.; Czernuszewicz, R. S.; Kincaid, J. R.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1991, 111, 7012.
19. Li, X.-Y.; Zgierski, M. Z. J. Phys. Chem. 1991, 95, 4268.
20. Yang, B.; Taylor, R. C.; Morris, M. D.; Wang, X.-Z.; Wu, J.-G.; Yu, B.-Z.; Xu, G.-X.; Soloway, R. D. Spectrochim. Acta 1993, 49A, 1735.
21. Grossjean, M. F.; Tavan, P.; Schulten, K. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8059.
22. (a) Kozlowski, P. M.; Zgierski, M. Z.; Pulay, P. Chem. Phys. Lett. 1995, 247, 379.
23. (b) Kozlowski, P. M.; Jarzecki, A. A.; Pulay, P. J. Phys. Chem. 1996, 100, 7007.
24. (c) Kozlowski, P. M.; Jarzecki, A. A.; Pulay, P.; Li, X.-Y.; Zgierski, M. Z. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13985.
25. Jarzecki, A. A.; Kozlowski, P. M.; Pulay, P.; Ye, B.-H.; Li, X.-Y. Spectrochim. Acta 1997, A53, 1195.
26. Braun, D.; Ceulemans, A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11101.
27. Fogarasi, G.; Pulay, P. In Vibrational Spectra and Structure; Durig, J. R., Ed.; Elsevier: Amsterdam, 1985; Vol. 14, p 125.
28. (a) Pople, J. A.; Scott, A. P.; Wong, M. W.; Radom, L. Isr. J. Chem. 1993, 33, 345.
29. (b) Scott, A. P.; Radom, L. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16502.
30. Pulay, P.; Fogarasi, G.; Pongor, G.; Boggs, J. E.; Vargha, A. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 7037.
31. Smit, K.; Matysik, J.; Hildebrandt, P.; Mark, F. J. Phys. Chem. 1993, 97, 11887.
32. Sheldrick, W. S. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1976, 2, 1457.
33. (a) Knipp, B.; Kneip, K.; Matysik, J.; Gärtner, W.; Hildebrandt, P.; Braslavsky, S. E.; Schaffner, K. Chem. Eur. J. 1997, 3, 363.
34. (b) Matysik, J.; Hildebrandt, P.; Smit, K.; Korkin, A.; Mark, F.; Gärtner, W.; Braslavsky, S. E.; Schaffner, K.; Schrader, B. J. Mol. Struct. 1996, 348, 225.
35. Seeger, D. M.; Korzeniewski, C.; Kowalchyk, W. J. Phys. Chem. 1991, 95, 6871.
36. Trull, F. R.; Ma, J.-S.; Landen, G. L.; Lightner, D. A. Isr. J. Chem. 1983, 23, 211.
37. Sheldrick, W. S. Isr. J. Chem. 1983, 23, 155.
38. Becke, A. D. J. Phys. Chem. 1993, 98, 5648.
39. Bauschlicher, C. W., Jr. Chem. Phys. Lett. 1995, 246, 40.
40. Martin, J. M. L.; El-Yazal, J.; François, J.-P. Mol. Phys. 1995, 86, 1437.
41. Wong, M. W. Chem. Phys. Lett. 1996, 256, 391.
42. El-Azhary, A. A.; Suter, H. U. J. Phys. Chem. 1996, 100, 15056.
43. Choi, C. H.; Kertesz, M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16530.
44. De Proft, F.; Martin, J. M. L.; Geerlings, P. Chem. Phys. Lett. 1996, 250, 393.
45. Rauhut, G.; Pulay, P. J. Phys. Chem. 1995, 99, 3093.
46. (a) Németh, K.; Magdó, I.; Hildebrandt, P.; Mark, F. Manuscript in preparation,
47. (b) Németh, K.; Heinemann, O.; Hildebrandt, P.; Mark, F. Manuscript in preparation.
48. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Gill, P. M. W.; Johnson. B. G.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Keith, T.; Petersson, G. A.; Montgomery, J. A.; Raghavachari, K.; Al-Laham, M. A.; Zakrzewski, V. G.; Ortiz, J. V.; Foresman, J. B.; Peng, C. Y.; Ayala, P. Y.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Replogle, E. S.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Binkley, J. S.; Defrees, D. J.; Baker, J.; Stewart, J. J. P.; Head-Gordon, M.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. GAUSSIAN 94, Revision B.3; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1995.
49. Goddard, R.; Heinemann, O.; Krüger, C.; Magdó, I.; Mark, F.; Schaffner, K. Acta Crystallogr. 1998, C54, 501.
50. (a) Schmidt, P.; Westphal, U. H.; Worm, K.; Braslavsky, S. E.; Schaffner, K. J. Photochem. Photobiol. B 1996, 34, 73.
51. (b) Kneip, K., Mozley, D., Hildebrandt, P.; Gärtner, W.; Braslavsky, S. E.; Schaffner, K. FEBS Lett. 1997, 414, 23.
52. Cox, P. J.; Parker, S. F. Acta Crystallogr. 1996, C52, 2578.
53. Nygaard, L.; Nielsen, J. T.; Kirchheiner, J.; Maltesen, G.; Rastrup-Andersen, J.; Sørensen, G. O. J. Mol. Struct. 1969, 3, 491.
54. Christen, D.; Griffiths, J. H.; Sheridan, J. Z. Naturforsch. 1981, 36a, 1378.
55. Nygaard, L.; Christen, D.; Nielsen, J. T.; Pedersen, E. J.; Snerling, O.; Vestergaard, E.; Sørensen, G. O. J. Mol. Struct. 1974, 22, 401.
56. Eng-Wilmot, D. L.; van der Helm, D. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 7719.
57. (a) Kuchitsu, K. In Accurate Molecular Structures; Domenicano, A., Hargittai, I., Eds.; Oxford University Press: Oxford, 1992; p. 14.
58. (b) Hargittai, M.; Hargittai, I. Int. J. Quantum Chem. 1992, 44, 1057.
59. Lide, D. R., Jr. J. Chem. Phys. 1960, 33, 1514.
60. The mean or average deviations are defined by the root-mean-square (rms) error; the expresssions will be used indiscriminately.
61. Harsányi, L.; Vajda, E.; Hargittai, I. J. Mol. Struct. 1985, 129, 315.
62. (a) Ferenczy, G.; Harsányi, L.; Rozsondai, B.; Hargittai, I. J. Mol. Struct. 1986, 140, 71.
63. (b) data as cited in Harsányi, L.; Császár, P.; Császár,A. Int. J. Quantum Chem. 1986, 29, 799.
64. O'Gorman, J. M.; Shand, W., Jr.; Schomaker, V. J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 4222.
65. Pyckhout, W.; van Alsenoy, C.; Geise, H. J. J. Mol. Struct. 1986, 144, 265.
66. Kuchitsu, K.; Fukuyama, T.; Morino, Y. J. Mol. Struct. 1967/68, 1, 463.
67. Kuchitsu, K. J. Chem. Phys. 1968, 49, 4456.
68. Simandiras, E. D.; Handy, N. C.; Amos, R. D. J. Phys. Chem. 1988, 92, 1739.
69. Pulay, P.; Fogarasi, G.; Pang, F.; Boggs, J. E. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 2550.
70. Smit, K. Ph.D. Thesis, Universität Duisburg, 1992.
71. Baker, J.; Jarzecki, A. A.; Pulay, P. J. Phys. Chem. 1998, A102, 1412.
72. Goodman, L.; Ozkabak, A. G.; Thakur, S. N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 9044.
73. Snavely, D. L.; Blackburn, F. R.; Ranasinghe, Y.; Walters, V. A.; Gonzalez del Riego, M. J. Phys. Chem. 1992 96, 3599.
74. Mizugai, Y.; Katayama, M. Chem. Phys. Lett. 1980, 73, 240.
75. Foldes, A.; Sandorfy, C. Can. J. Chem. 1970, 48, 2197.
76. (a) Navarro, R.; Orza, J. M. An. Quím. 1983, 79, 557.
77. (b) Navarro, R.; Orza, J. M. An. Quím. 1983, 79, 571.
78. Navarro, R.; Orza, J. M. An. Quím. 1984, 80, 59.
79. Navarro, R.; Orza, J. M. An. Quím. 1985, 81, 5.
80. Klots, T. D.; Chirico, R. D.; Steele, W. V. Spectrochim. Acta 1994, 50A, 765.
81. Majoube, M. J. Raman Spectrosc. 1989, 20, 49.
82. Majoube, M.; Vergoten, G. J. Mol. Struct. 1992, 266, 345.
83. Woldbaek, T.; Klaboe, P.; Nielsen, C. J. J. Mol. Struct. 1975, 27, 283.
84. (a) Barnes, A. J.; Le Gall, L.; Madec, C.; Lauransan, J. J. Mol. Strcut. 1977, 38, 109.
85. (b) Le Gall, L.; Barnes, A. J. Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem. 1978, 82, 52.
86. Giorgini, M. G.; Fortunato, B.; Mirone, P. Atti. Soc. Nat. Modena 1975, 106, 89.
87. Ivanov, A. Y.; Plokhotnichenko, A. M.; Radchenko, E. D.; Sheina, G. G.; Blagoi, Y. P. J. Mol. Struct. 1995, 372, 91.
88. Barnes, A. J.; Stuckey, M. A.; Le Gall, L. Spectrochim. Acta 1984, 40A, 419.
89. Tabacik, V., Pellegrin, V.; Günthard, H. H. Spectrochim. Acta 1979, 35A, 1055.
90. Del Bene, J. E.; Person, W. B.; Szczepaniak, K. J. Phys. Chem. 1995, 99, 10705.
91. Bock, C. W.; Panchenko, Y. N.; Krasnoshchiokov, S. V.; Pupyshev, V. I. J. Mol. Struct. 1985, 129, 57.
92. Wiberg, K. B.; Rosenberg, R. E. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1509.
93. Furukawa, Y.; Takeuchi, H.; Harada, I.; Tasumi, M. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1983, 56, 392.
94. Huber-Wälchli, P.; Günthard, Hs. H. Spectrochim. Acta 1981, 37A, 285.
95. De Maré, G. R.; Panchenko, Y. N.; Auwera, J. V. J. Phys. Chem. 1997, A101, 3998.
96. Guo, H.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 1991, 94, 3679.
97. Lee, J. Y.; Hahn, O.; Lee, S. J.; Choi, H. S.; Shim, H.; Mhin, B. J.; Kim, K. S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 1913.
98. Tang, W.; Bally, T. J. Phys. Chem. 1993, 97, 4365.
99. Orza, J. M.; Escribano, R.; Navarro, R. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1985, 81, 653.
100. Kratky, C.; Falk, H.; Grubmayr, K.; Zrunek, U. Mh. Chemie 1985, 116, 761.
101. Polavarapu, P. L. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8106.
102. Komornicki, A.; McIver, J. W., Jr. J. Chem. Phys. 1979, 70, 2014.
103. Panchenko, Y. N. Spectrochim. Acta 1975, 31A, 1201.
104. Schrader, B., Meier, W., Eds. Raman/IR Atlas organischer Verbindungen; Verlag Chemie: Weinheim, 1974.
105. Buckingham, A. D.; Harris, B.; LeFèvre, R. J. W. J. Chem. Soc. 1953, 1626.
106. Miller, M. D.; Jensen, F.; Chapman, O. L.; Houk, K. N. J. Phys. Chem. 1989, 93, 4495.
107. Stirling, A. J. Chem. Phys. 1996, 104, 1254.
108. (a) Lagant, P.; Derremaux, P.; Vergoten, G.; Peticolas, W. L. J. Comput. Chem. 1991, 12, 731.
109. (b) Peticolas, W. L.; Strammen, D. P.; Lakshminarayanan, V. J. Chem. Phys. 1980, 73, 4185.
110. (c) Blazej, D. C.; Peticolas, W. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1977, 74, 2639.
111. Morse, P. M. Phys. Rev. 1929, 34, 57.
112. Pauling, L.; Wilson, E. B. Introduction to Quantum Mechanics; McGraw-Hill: New York, 1935; p 271.
113. Abramowitz, M.; Stegun, I. A. Handbook of Mathematical Functions; 5th ed.; Dover Publications: New York, 1969; eqs 25.3.23 and 25.3.27
114. van Duijneveldt-van de Rijdt, J. G. C. M.; van Duijneveldt, F. B. J. Mol. Struct. 1976, 35, 263.
115. Equation 25.3.24 in ref 87.
116. Kurtz, H. A.; Stewart, J. J. P.; Dieter, K. M. J. Comput. Chem. 1990, 11, 82.