Combining Quantum Mechanics and Interatomic Potential Functions in Ab Initio Studies of Extended Systems

Journal of Computational Chemistry

Volumn 21, Issue 16, 2000, Pages 1470-1493

  Sauer, Joachim ^a   Sierka, Marek ^a  

^a HUMBOLDT UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

Ab initio studies; Extended systems; Interatomic potential functions; Quantum mechanics

Indexed keywords

EID: 0001469392     PISSN: 01928651     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/1096-987X(200012)21:16<1470::AID-JCC5>3.0.CO;2-L     Document Type: Article

References (111)

1. Burkert, U.; Allinger, N. L. Molecular Mechanics; American Chemical Society: Washington, DC, 1982.
2. Maple, J. R. In Encyclopedia of Computational Chemistry; von Ragué Schleyer, P.; Allinger, N. L.; Kollman, P. A.; Clark, T.; Schaefer, H. F, III; Gasteiger, J.; Schreiner, P. R., Eds.; Wiley: Chichester, 1998, p. 1025, vol. 2.
3. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J Comput Chem 1983, 4, 187.
4. Catlow, C. R. A.; Dixon, M.; Mackrodt, W. C. In Computer Simulations of Solids, Lecture Notes in Physics; Catlow, C. R. A.; Mackrodt, W. C., Eds.; Springer Verlag: Berlin, 1982, p. 130, vol. 166.
5. Gao, J. In Reviews in Computational Chemistry; Lipkowitz, K. B.; Boyd, D. B., Eds.; VCH: New York, 1995, p. 119, vol. 7.
6. Gao, J. In Encyclopedia of Computational Chemistry; von Ragué Schleyer, P.; Allinger, N. L.; Kollman, P. A.; Clark, T.; Schaefer, H. F., III; Gasteiger, J.; Schreiner, P. R., Eds.; Wiley: Chichester, 1998, p. 1257, vol. 2.
7. Kömel, C. M.; Sauer, J. SOLIDS_EMBED Program Version 1.0 in Catalysis Release 3.0; BIOSYM Technologies, Inc.: San Diego, CA, 1994.
8. Elchler, U.; Kömel, C. M.; Sauer, J. J Comput Chem 1997, 18, 463.
9. Humbel, S.; Sieber, S.; Morokuma, K. J Chem Phys 1996, 105, 1959.
10. Shluger, A. L.; Gale, J. D. Phys Rev B 1996, 54, 962.
11. von Ragué Schleyer, P.; Allinger, N. L.; Clark, T.; Gasteiger, J.; Kollman, P. A.; Schaefer, H. F., III; Schreiner, P. R., Eds.; Encyclopedia of Computational Chemistry; Wiley: Chichester, 1998.
12. Froese, R. D. J.; Morokuma, K. In Encyclopedia of Computational Chemistry; von Ragué Schleyer, P.; Allinger, N. L.; Kollman, P. A.; Clark, T.; Schaefer, H. F, III; Gasteiger, J.; Schreiner, P. R., Eds.; Wiley: Chichester, 1998, p. 1244, vol. 2.
13. Merz, K. M., Jr.; Stanton, R. V. In Encyclopedia of Computational Chemistry; von Ragué Schleyer, P.; Allinger, N. L.; Kollman, P. A.; Clark, T.; Schaefer, H. R, III; Gasteiger, J.; Schreiner, P. R., Eds.; Wiley: Chichester, 1998, p. 2330, vol. 4.
14. Tomasi, J.; Pomelli, C. S. In Encylcopedia of Computational Chemistry; von Ragué Schleyer, P.; Allinger, N. L.; Kollman, P. A.; Clark, T.; Schaefer, H. F., III; Gasteiger, J.; Schreiner, P. R., Eds.; Wiley: Chichester, 1998, p. 2343, vol. 4.
15. Mordasini, T. Z.; Thiel, W. Chimia 1998, 52, 288.
16. Hillier, I. H. J Mol Struct (Theochem) 1999, 463, 45.
17. Monard, G.; Merz, K. M., Jr. Acc Chem Res 1999, 32, 904.
18. Woo, T. K.; Margl, P. M.; Deng, L.; Cavallo, L.; Ziegler, T. Catal Today 1999, 50, 479.
19. Sauer, J. Chem Rev 1989, 89, 199.
20. Zhang, Y.; Lee, T.-S.; Yang, W. J Chem Phys 1999, 110, 46.
21. Warshel, A.; Levitt, M. J Mol Biol 1976, 103, 227.
22. Gao, J.; Amara, P.; Alhambra, C.; Field, M. J. J Phys Chem A 1998, 102, 4714.
23. Philipp, D. M.; Friesner, R. A. J Comput Chem 1999, 20, 1468.
24. Bersuker, I. B.; Leong, M. K.; Boggs, J. E.; Pearlman, R. S. Int J Quantum Chem 1997, 63, 1051.
25. Pisani, C.; Dovesi, R.; Nada, R.; Kantorovich, L. N. J Chem Phys 1990, 92, 7448.
26. Pisani, C.; Corá, F.; Nada, R.; Orlando, R. Comp Phys Commun 1994, 82, 139.
27. Pisani, C.; Corá, F. Comp Phys Commun 1994, 82, 179.
28. Dixon, S. L.; Merz, K. M., Jr. J Chem Phys 1996, 104, 6643.
29. Brand, H. V.; Curtiss, L. A.; Iton, L. E. J Phys Chem 1993, 97, 12773.
30. Trout, B. L.; Chakraborty, A. K.; Bell, A. T. J Phys Chem 1996, 100, 17582.
31. Fermann, J. T.; Blanco, C.; Auerbach, S. J Chem Phys 2000, 112, 6779.
32. Noell, J. O.; Morokuma, K. J Phys Chem 1976, 80, 2675.
33. Sauer, J.; Fiedler, K.; Schirmer, W.; Zahradnik, R. In Proceedings of the 5th International Conference on Zeolites, Naples, Italy, 1980; Rees, L. C. V., Ed.; Hoyden: London, 1980, p. 501.
34. Teunissen, E. H.; Jansen, A. P. J.; van Santen, R. A.; Orlando, R.; Dovesi, R. J Chem Phys 1994, 101, 5865.
35. Thompson, M. A. J Phys Chem 1996, 100, 14492.
36. Bakowies, D.; Thiel, W. J Phys Chem 1996, 100, 10580.
37. Sierka, M.; Sauer, J. Faraday Discuss 1997, 106, 41.
38. Bryce, R. A.; Buesnel, R.; Hillier, I. H.; Burton, N. A. Chem Phys Lett 1997, 279, 367.
39. Banks, J. L.; Kaminski, G. A.; Zhou, R.; Mainz, D. T.; Berne, B. J.; Friesner, R. A. J Chem Phys 1999, 110, 741.
40. Demiralp, E.; Cagin, T.; Goddard, W. A., III Phys Rev Lett 1999, 82, 1708.
41. Dapprich, S.; Komáromi, I.; Byun, K. S.; Morokuma, K.; Frisch, M. J. J Mol Struct (Theochem) 1999, 461-462, 1.
42. Maseras, F.; Morokuma, K. J Comput Chem 1995, 16, 1170.
43. Heidrich, D.; Kliesch, W.; Quapp, W. Properties of Chemically Interesting Energy Surfaces, Lecture Notes in Chemistry; Springer Verlag: Berlin, 1991, p. 78, vol. 46.
44. Carmer, C. S.; Weiner, B.; Frenklach, M. J Chem Phys 1993, 99, 1356.
45. Shoemaker, J. R.; Burggraf, L. W.; Gordon, M. S. J Phys Chem A 1999, 103, 3245.
46. Eichler, U.; Brändle, M.; Sauer, J. J Phys Chem B 1997, 101, 10035.
47. Maple, J. R.; Dinur, U.; Hagler, A. T. Proc Natl Acad Sci USA 1988, 85, 5350.
48. Maple, J. R.; Hwang, M. J.; Stockfisch, T. P.; Dinur, U.; Waldman, M.; Ewig, C. S.; Hagler, A. T. J Comput Chem 1994, 15, 162.
49. Jackson, R. A.; Catlow, C. R. A. Mol Simul 1988, 1, 207.
50. Sanders, M. J.; Leslie, M.; Catlow, C. R. A. J Chem Soc Chem Commun 1984, 1271.
51. Hill, J.-R.; Sauer, J. J Phys Chem 1994, 98, 1238.
52. Hill, J.-R.; Sauer, J. J Phys Chem 1995, 99, 9536.
53. Sauer, J.; Schröder, K.-P.; Temath, V. Coll Czech Chem Commun 1998, 63, 1394.
54. Nachtigallová, D.; Nachtigall, P.; Sierka, M.; Sauer, J. Phys Chem Chem Phys 1999, 1, 2019.
55. Schröder, K.-P; Sauer, J. J Phys Chem 1996, 100, 11043.
56. Sierka, M.; Sauer, J. J Chem Phys 2000, 112, 6983.
57. Ricchiardi, G.; de Man, A. J. M.; Sauer, J. Phys Chem Chem Phys 2000, 2, 2195.
58. Sauer, J. In Encyclopedia of Computational Chemistry; von Ragué Schleyer, P.; Allinger, N. L.; Clark, T.; Gasteiger, J.; Kollman, P. A.; Schaefer, H. F, III; Schreiner, P. R., Eds.; Wiley: Chichester, 1998, p. 3248, vol. 5.
59. Hill, J.-R.; Freeman, C. M.; Subramanian, L. In Reviews in Computational Chemistry; Lipkowitz, K. B.; Boyd, D. B., Eds.; VCH: New York, 2000, p. 141, vol. 16.
60. Demontis, P.; Suffritti, G. B. Chem Rev 1997, 97, 2845.
61. Leslie, M. Physica 1985, 131B, 145.
62. Dick, B. G., Jr.; Overhauser, A. W. Phys Rev 1958, 112, 90.
63. Brándle, M.; Sauer, J. J Mol Catal A 1997, 119, 19.
64. Warshel, A. Computer Modeling of Chemical Reactions in Enyzmes and Solutions; Wiley: New York, 1991.
65. Åqvist, J.; Warshel, A. Chem Rev 1993, 93, 2523.
66. Sauer, J.; Sierka, M.; Haase, F. In Transition State Modeling for Catalysis; ACS Symposium Series 721; Truhlar, D. G.; Morokuma, K., Eds.; American Chemical Society: Washington, DC, 1999, p. 358.
67. Chang, Y.-T.; Miller, W. H. J Phys Chem 1990, 94, 5884.
68. Kim, Y.; Corchado, J. C.; Villa, J.; Xing, J.; Truhlar, D. G. J Chem Phys 2000, 112, 2718.
69. Kömel, C. M.; Sauer, J. QuantMM Module Catalysis Software, Release 3.0.0; BIOSYM/MSI: San Diego, CA, 1995.
70. Ahlrichs, R.; Bär, M.; Häser, M.; Horn, H.; Kölmel, C. Chem Phys Lett 1989, 162, 165.
71. Ahlrichs, R.; Elliott, S. D.; Huniar, U. Ber Bunsenges Phys Chem 1998, 102, 795.
72. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98, Revision A.3; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
73. 3 3.5; Molecular Simulations, Inc.: San Diego, CA, 1997.
74. DISCOVER; Molecular Simulations, Inc.: San Diego, CA, 1998.
75. OPEN FORCE FIELD; Molecular Simulations, Inc.: San Diego, CA, 1998.
76. Gale, J. D. J Chem Soc Faraday Trans 1997, 93, 629; Program GULP (General Utility Lattice Program); Royal Institution/Imperial College: London, 1992-1994.
77. Gale, J. D. J Chem Soc Faraday Trans 1997, 93, 629; Program GULP (General Utility Lattice Program); Royal Institution/Imperial College: London, 1992-1994.
78. Helgaker, T. Chem Phys Lett 1991, 182, 503.
79. Culot, P.; Dive, G.; Nguyen, V. H.; Ghuysen, J. M. Theoret Chim Acta 1992, 82, 189.
80. Fletcher, R. Practical Methods of Optimization; John Wiley & Sons, Inc.: New York, 1987.
81. Baker, J. J Comput Chem 1986, 7, 385.
82. Zhang, Y.; Liu, H.; Yang, W. J Chem Phys 2000, 112, 3483.
83. Sierka, M.; Sauer, J. J Am Chem Soc, submitted.
84. Meier, W. M.; Olson, D. H. Atlas of Zeolite Structure Types; Butterworth-Heinemann: London, 1992; http://www.iza-sc.ethz.ch/IZA-SC/Atlas/AtlasHome.html.
85. Lamberti, C.; Bordiga, S.; Salvalaggio, M.; Spoto, G.; Zecchina, A.; Geobaldo, F.; Vlaic, G.; Bellatreccia, M. J Phys Chem B 1997, 101, 344.
86. Nachtigall, P.; Nachtigallová, D.; Sauer, J. J Phys Chem B 2000, 104, 1738.
87. Nachtigall, P.; Nachtigallová, D.; Sauer, J., in preparation.
88. Rodriguez-Santiago, L.; Sierka, M.; Branchadell, V.; Sodupe, M.; Sauer, J. J Am Chem Soc 1998, 120, 1545.
89. Schneider, W. F.; Hass, K. C.; Ramprasad, R.; Adams, J. B. J Phys Chem B 1997, 101, 4353.
90. Schneider, W. F.; Hass, K. C.; Ramprasad, R.; Adams, J. B. J Phys Chem B 1998, 102, 3692.
91. Tajima, N.; Hashimoto, M.; Toyama, F.; El-Nahas, A. M.; Hirao, K. Phys Chem Chem Phys 1999, 1, 3823.
92. Brändle, M.; Sauer, J. J Am Chem Soc 1998, 120, 1556.
93. Sierka, M.; Eichler, U.; Datka, J.; Sauer, J. J Phys Chem B 1998, 102, 6397.
94. Sauer, J. In Modeling of Structure and Reactivity in Zeolites; Catlow, C. R. A., Ed.; Academic Press: London, 1992, p. 183.
95. Sauer, J.; Eichler, U.; Meier, U.; Schäfer, A.; von Arnim, M.; Ahlrichs, R. Chem Phys Lett 1999, 308, 147.
96. Brand, H. V.; Curtiss, L. A.; Iton, L. E. J Phys Chem 1992, 96, 7725.
97. Sauer, J.; Ugliengo, P.; Garrone, E.; Saunders, V. R. Chem Rev 1994, 94, 2095.
98. Greatbanks, S. P.; Sherwood, P.; Hillier, I. H.; Hall, R. J.; Burton, N. A.; Gould, I. R. Chem Phys Lett 1995, 234, 367.
99. de Vries, A. H.; Sherwood, P.; Collins, S. J.; Rigby, A. M.; Rigutto, M.; Kramer, G. J. J Phys Chem B 1999, 103, 6133.
100. Brändle, M.; Sauer, J.; Dovesi, R.; Harrison, N. M. J Chem Phys 1998, 109, 10379.
101. Maiti, A.; Sierka, M.; Andzelm, J.; Golab, J.; Sauer, J. J Phys Chem A, submitted.
102. Lopez, N.; Pacchioni, G.; Maseras, F.; Illas, F. Chem Phys Lett 1998, 294, 611.
103. Choi, C. H.; Gordon, M. S. J Am Chem Soc 1999, 121, 11311.
104. Frenklach, M.; Skokov, S.; Weiner, B. Nature 1994, 372, 535.
105. Skokov, S.; Weiner, B.; Frenklach, M. Phys Rev B 1994, 49, 11374.
106. Skokov, S.; Carmer, C. S.; Weiner, B.; Frenklach, M. Phys Rev B 1994, 49, 5662.
107. Skokov, S.; Weiner, B.; Frenklach, M. J Phys Chem 1994, 98, 7073.
108. Skokov, S.; Weiner, B.; Frenklach, M. J Phys Chem 1994, 98, 8.
109. Sinclair, P. E.; de Vries, A.; Sherwood, P.; Catlow, C. R. A.; van Santen, R. A. J Chem Soc Faraday Trans 1998, 94, 3401.
110. Nicholas, J. B.; Trouw, F. R.; Mertz, J. E.; Iton, L. E.; Hopfinger, A. J. J Phys Chem 1993, 97, 4149.
111. Shluger, A. L.; Kantorovich, L. N.; Livshits, A. I.; Gillan, M. J. Phys Rev B 1997, 56, 15332.