Resonant ion-dip infrared spectroscopy of the S4 and D2d water octamers in benzene-(water)8 and benzene2-(water)8

Journal of Chemical Physics

Volumn 109, Issue 16, 1998, Pages 6601-6614

  Gruenloh, Christopher J ^a   Carney, Joel R ^a   Hagemeister, Fredrick C ^a   Arrington, Caleb A ^a   Zwier, Timothy S ^a   Fredericks, Sharon Y ^b   Wood, John T ^b   Jordan III, Kenneth D ^b  

^a PURDUE UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY OF PITTSBURGH   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BENZENE; BINDING ENERGY; ELECTRON ENERGY LEVELS; ELECTRON TRANSITIONS; INFRARED SPECTROSCOPY; ISOMERS; LITHIUM NIOBATE; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR STRUCTURE; MOLECULAR VIBRATIONS; PHOTOIONIZATION; WATER;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; HOLE BURNING; RESONANT ION DIP INFRARED SPECTROSCOPY; RESONANT TWO PHOTON IONIZATION; WATER OCTAMERS;

HYDROGEN BONDS;

EID: 0032558579     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.477346     Document Type: Article

References (90)

1. E. Whalley, in The Hydrogen Bond, Vol. III, edited by P. Schuster, G. Zundel, and C. Sandorfy (North-Holland, Amsterdam, 1976), pp. 1427-1470.
2. A. K. Soper and M. G. Phillips, Chem. Phys. 107, 47 (1986).
3. K. Liu, J. D. Cruzan, and R. J. Saykally, Science 271, 929 (1995).
4. R. N. Pribble and T. S. Zwier, Science 265, 75 (1994).
5. K. Liu, J. K. Gregory, M. G. Brown, C. Carter, R. J. Saykally, and D. C. Clary, Nature (London) 381, 501 (1996).
6. F. H. Stillinger and C. W. David, J. Chem. Phys. 73, 3384 (1980).
7. D. A. Estrin, L. Paglieri, G. Corongui, and E. Clementi, J. Phys. Chem. 100, 8701 (1996).
8. C. Lee, H. Chen, and G. Fitzgerald, J. Chem. Phys. 102, 1266 (1995).
9. J. O. Jensen, P. N. Krishnan, and L. A. Burke, Chem. Phys. Lett. 246, 13 (1995).
10. K. S. Kim, B. J. Mhin, S. J. Lee, and K. S. Kim, Chem. Phys. Lett. 219, 243 (1994).
11. R. Knochenmuss and S. Leutwyler, J. Chem. Phys. 96, 5233 (1992).
12. C. J. Gruenloh, J. R. Carney, C. A. Arrington, T. S. Zwier, S. Y. Fredericks, and K. D. Jordan, Science 276, 1678 (1997).
13. C. J. Tsai and K. D. Jordan, J. Phys. Chem. 97, 5208 (1993).
14. G. Brink and L. Glasser, J. Phys. Chem. 88, 3412 (1984).
15. K. S. Kim, M. Dupuis, G. C. Lie, and E. Clementi, Chem. Phys. Lett. 131, 451 (1986).
16. C. J. Tsai and K. D. Jordan, J. Chem. Phys. 95, 3850 (1991).
17. D. J. Wales and I. Ohmine, J. Chem. Phys. 98, 7257 (1993).
18. R. J. Wawak, M. M. Wimmer, and H. A. Scherega, J. Phys. Chem. 96, 5138 (1992).
19. S. C. Farantos, S. Kapetanakis, and A. Vegiri, J. Phys. Chem. 97, 12158 (1993).
20. S. McDonald, S. J. Singer, and L. Ojamaee, J. Phys. Chem. 102, 2824 (1998).
21. C. J. Tsai and K. D. Jordan (unpublished results).
22. J. P. Devlin, Int. Rev. Phys. Chem. 9, 29 (1990).
23. B. Rowland, N. S. Kadagathur, J. P. Devlin, V. Buch, T. Feldman, and M. J. Wojcik, J. Chem. Phys. 102, 8328 (1995).
24. V. Buch, L. Delzeit, C. Blackledge, and J. P. Devlin, J. Phys. Chem. 100, 3732 (1996).
25. L. Delzeit, M. S. Devlin, B. Rowland, and J. P. Devlin, J. Phys. Chem. 100, 10076 (1996).
26. L. Delzeit, J. P. Devlin, and V. Buch, J. Chem. Phys. 107, 3726 (1997).
27. Q. Du, R. Superfine, E. Freysz, and Y. R. Shen, Phys. Rev. Lett. 70, 2313 (1993).
28. D. J. Wales, J. Am. Chem. Soc. 115, 11180 (1993).
29. L. S. Sremaniak, L. Perera, and M. L. Berkowitz, J. Chem. Phys. 105, 3715 (1996).
30. L. Ojamae, J. Tegenfeldt, J. Lindgren, and K. Hermansson, Chem. Phys. Lett. 195, 97 (1992).
31. C. E. Dykstra, J. Chem. Phys. 91, 6472 (1989).
32. J. D. Augspurger, C. E. Dykstra, and T. S. Zwier, J. Phys. Chem. 97, 980 (1993).
33. C. Millot and A. J. Stone, Mol. Phys. 77, 439 (1992).
34. M. F. Vernon, D. J. Drajnovich, H. S. Kwok, J. M. Lisy, Y. R. Shen, and Y. T. Lee, J. Chem. Phys. 77, 47 (1982).
35. R. H. Page, J. G. Frey, Y. R. Shen, and Y. T. Lee, Chem. Phys. Lett. 106, 373 (1984).
36. D. F. Coker, R. E. Miller, and R. O. Watts, J. Chem. Phys. 82, 3554 (1985).
37. S. Wuelfert, D. Herren, and S. Leutwyler, J. Chem. Phys. 86, 3751 (1987).
38. F. Huisken, M. Kaloudis, and A. Kulcke, J. Chem. Phys. 104, 17 (1996).
39. F. Huisken, in Molecular Complexes in the Earth's, Planetary, and Cometary Atmospheres, edited by Z. S. J.-F. Crifo and A. A. Vigasin (World Scientific, Singapore, 1997).
40. J. D. Cruzan, L. B. Braly, K. Liu, M. G. Brown, J. G. Loeser, and R. J. Saykally, Science 271, 59 (1996).
41. K. Liu, M. G. Brown, J. D. Cruzan, and R. J. Saykally, Science 271, 62 (1996).
42. R. Frochtenicht, M. Kaloudis, M. Koch, and F. Huisken, J. Chem. Phys. 105, 6128 (1996).
43. K. Liu, M. G. Brown, and R. J. Saykally, J. Phys. Chem. A 101, 8995 (1997).
44. U. Buck, I. Ettischer, M. Melzer, V. Buch, and J. Sadlej, Phys. Rev. Lett. 80, 2578 (1998).
45. U. Buck and H. Meyer, Phys. Rev. Lett. 52, 109 (1984).
46. U. Buck, X. Gu, C. Lauenstein, and A. Rudolph, J. Phys. Chem. 92, 5561 (1988).
47. R. N. Pribble and T. S. Zwier, Faraday Discuss. 97, 229 (1994).
48. R. H. Page, Y. R. Shen, and Y. T. Lee, J. Chem. Phys. 88, 5362 (1988).
49. G. V. Hartland, B. F. Henson, V. A. Venturo, and P. M. Felker, J. Phys. Chem. 96, 1164 (1992).
50. P. M. Felker, Chem. Rev. 94, 1784 (1994).
51. T. Ebata, N. Mizuochi, T. Watanabe, and N. Mikami, J. Phys. Chem. 100, 546 (1996).
52. A. Fujii, S. Okuyama, T. Maeyama, T. Ebata, and N. Mikami, Chem. Phys. Lett. 256, 1 (1996).
53. A. Iwasaki, A. Fujii, T. Watanabe, T. Ebata, and N. Mikami, J. Phys. Chem. 100, 16053 (1996).
54. T. Watanabe, T. Ebata, S. Tanabe, and N. Mikami, J. Chem. Phys. 105, 408 (1996).
55. C. Riehn, C. Lahmann, B. Wassermann, and B. Brutschy, Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 96, 1161 (1992).
56. C. Riehn, C. Lahmann, B. Wassermann, and B. Brutschy, Chem. Phys. Lett. 197, 443 (1992).
57. S. Djafari, G. Lembach, H. D. Barth, and B. Brutschy, Z. Phys. Chem. (Munich) 195, 253 (1996).
58. R. N. Pribble, A. W. Garrett, K. Haber, and T. S. Zwier, J. Chem. Phys. 103, 531 (1995).
59. R. N. Pribble, C. Gruenloh, and T. S. Zwier, Chem. Phys. Lett. 262, 627 (1996).
60. R. N. Pribble, F. Hagemeister, and T. S. Zwier, J. Chem. Phys. 106, 2145 (1997).
61. C. J. Gruenloh and T. S. Zwier, Size- and Conformation-selective infrared spectroscopy of neutral hydrogen-bonded clusters (submitted).
62. A. J. Gotch and T. S. Zwier, J. Chem. Phys. 96, 3388 (1992).
63. A. W. Garrett and T. S. Zwier, J. Chem. Phys. 96, 3402 (1992).
64. E. Wahlrafen, J. Chem. Phys. 47, 114 (1967).
65. C. Lee, W. Yang, and R. G. Parr, Phys. Rev. B 37, 785 (1988).
66. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993).
67. M. J. Frisch, J. A. Pople, and J. S. Binkley, J. Chem. Phys. 80, 3265 (1984).
68. C. Lee, H. Chen, and G. Fitzgerald, J. Chem. Phys. 101, 4472 (1994).
69. K. Kim and K. D. Jordan, J. Phys. Chem. 98, 11089 (1992).
70. S. S. Xantheas, J. Chem. Phys. 102, 4505 (1995).
71. L. Gonzalez, O. Mo, M. Yanez, and J. Elguero, J. Mol. Struct.: THEOCHEM 371, 1 (1996).
72. F. C. Hagemeister, C. J. Gruenloh, and T. S. Zwier, J. Phys. Chem. A 102, 82 (1998).
73. S. Fredericks, K. D. Jordan, and T. S. Zwier, J. Phys. Chem. 100, 7810 (1996).
74. W. J. Hehre, R. Ditchfield, and J. A. Pople, J. Chem. Phys. 56, 2257 (1972).
75. T. Clark, J. Chandrasekhar, G. W. Spitznagel, and P. v. R. Schleyer, J. Comput. Chem. 4, 294 (1983).
76. P. Nachtigall, K. D. Jordan, A. Smith, and H. Jonsson, J. Chem. Phys. 104, 148 (1996).
77. K. D. Jordan (unpublished).
78. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, P. M. W. Gill, B. G. Johnson, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, T. A. Keith, G. A. Petersson, J. A. Montgomery, K. Raghavachari, M. A. Al-Laham, V. G. Zakrzewski, J. V. Ortiz, J. B. Foresman, C. Y. Peng, P. Y. Ayala, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, E. S. Replogle, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, J. S. Binkley, D. J. Defrees, J. Baker, J. P. Stewart, M. Head-Gordon, C. Gonzalez, and J. A. Pople, GAUSSIAN 94, Revision B.3, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 1995.
79. S. F. Boys and F. Bernardi, Mol. Phys. 19, 553 (1970).
80. A. W. Garrett, D. L. Severance, and T. S. Zwier, J. Chem. Phys. 96, 7245 (1992).
81. A. W. Garrett, and T. S. Zwier, J. Phys. Chem. 96, 9710 (1992).
82. J. R. Carney, F. C. Hagemeister, and T. S. Zwier, J. Chem. Phys. 108, 3379 (1998).
83. A. J. Gotch, A. W. Garrett, D. L. Severance, and T. S. Zwier, Chem. Phys. Lett. 178, 121 (1991).
84. K. Kim, K. D. Jordan, and T. S. Zwier, J. Am. Chem. Soc. 116, 11568 (1994).
85. A. J. Gotch and T. S. Zwier, J. Chem. Phys. 93, 6977 (1990).
86. C. J. Gruenloh, F. C. Hagemeister, J. R. Carney, T. S. Zwier, J. T. Wood III, S. Y. Fredericks, and K. D. Jordan (manuscript in preparation).
87. 8 including (i) their structures, (ii) binding energies, (iii) dipole moments, (iv) isomeric forms, and (v) OH stretch normal modes. E-PAPS document files may be retrieved free of charge from our FTP server (http://www.aip.org/epaps/epaps.html) or from ftp.aip.org in the directory /epaps/. For further information, e-mail: paps@aip.org or fax: 516-576-2223.
88. E. Honegger and S. Leutwyler, J. Chem. Phys. 88, 2582 (1988).
89. S. C. Silva and J. P. Devlin, J. Phys. Chem. 98, 10847 (1994).
90. W. B. Blanton, S. W. Gordon-Wylie, K. D. Jordan, J. T. Wood, G. Clark, and T. J. Collins, Nature (submitted).