Collision energy dependence on the microsolvated SN2 reaction of F-(H2O) with CH3Cl: A full dimensional Ab initio direct dynamics study

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 105, Issue 8, 2001, Pages 1260-1266

  Tachikawa, Hiroto ^a  

^a HOKKAIDO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMS; CALCULATIONS; CHLORINE COMPOUNDS; FLUORINE COMPOUNDS; POTENTIAL ENERGY; SOLVENTS; SURFACES; WATER;

COLLISION ENERGY DEPENDENCE; MICROSOLVATION;

MOLECULAR DYNAMICS;

EID: 0035281283     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp003252v     Document Type: Article

References (79)

1. N2 reaction, see: (a) Olmstead, W. N.; Brauman, J. I. J. Am. Chem. Soc. 1997, 99, 44219.
2. (b) Su, T.; Morris, R. A.; Viggiano, A. A.; Paulson, J. F. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8426.
3. (c) Viggiano, A. A.; Paschkewitz, J. S.; Morris, R. A.; Paulson, J. F.; Gonzalez-Lafont, A.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9404.
4. (d) DePuy, C. H.; Gronert, S.; Mullin, A.; Bierbaum, V. M. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 2, 8650.
5. (e) Gronert, S.; DePuy, C. H.; Bierbaum, V. M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 4009.
6. (f) Graul, S. T.; Bowers, M. T. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9696.
7. (g) Graul, S. T.; Bowers, M. T. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3875.
8. (h) Van Orden, S. L.; Pope, R. M.; Buckner, S. W. Org. Mass Spectrom. 1991, 26, 1003.
9. Cyr, D. M.; Posey, L. A.; Bishea, G. A.; Han, C.-C.; Johnson, M. A. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9697.
10. (j) Cyr, D. M.; Bishea, G. A.; Scarton, M. G.; Johnson, M. A. J. Chem. Phys. 1992, 97, 5911.
11. (k) Giles, K.; Grimsrud, E. P. J. Phys. Chem. 1992, 96, 6680.
12. Knighton, W. B.; Boghar, J. A.; O'Connor, P. M.; Grimsrud, E. P. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12079.
13. (1) Sahlstrom, K. E.; Knighton, W. B.; Grimsrud, E. P. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 1501.
14. Viggiano, A. A.; Morris, R. A.; Paschkewitz, J. S.; Paulson, J. F. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10477.
15. (n) Wladkowski, B. D.; Lim, K. F. Allen, W. D.; Brauman, J. I. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 9136.
16. (o) Viggiano, A. A.; Morris, R. A.; Su, T.; Wladkowski, B. D.; Craig, S. L.; Zhong, M.; Brauman, J. I. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 2213.
17. (p) Craig, S. L.; Brauman, J. I. Science 1997, 276, 1536.
18. (q) Vigeiano, A. A.; Morris, R. A. J. Phys. Chem. 1994, 98, 3740.
19. (r) Li, C.; Ross, P.; Szulejko, J. E.; McMahon, T. B. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 9360.
20. (s) Craig, S. L.; Brauman, J. I. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 4745.
21. (t) DeTuri, V. F.; Hintz, P. A.; Ervin, K. M. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 5969.
22. (u) Seeley, J. V.; Morris, R. A.; Viggiano, A. A.; Wang, H.; Hase, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 577.
23. Le Garrec, J.-L.; Rowe, B. R.; Queffelec, J. L.; Mitchell, J. B. A.; Clary, D. C., J. Chem. Phys. 1997, 107, 1021.
24. (w) Chabinyc, M. L.; Craig, S. L.; Regan, C. K.; Brauman, J. I. Science 1998, 279, 1882.
25. N2 reactions, see: (a) Ryaboy, V. M. In Advances in Classical Trajectory Methods; Hase, W. L., Ed.;-JAI Press: Greenwich, CT, 1994; Vol. 2, pp 115-145.
26. (b) Vande Linde, S. R.; Hase, W. L. J. Phys. Chem. 1990, 94, 2778.
27. (c) Tucker, S. C.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 3338.
28. (d) Billing, G. D. Chem. Phys. 1992, 159, 109.
29. (e) Wladkowski, B. D.; Allen, W. D.; Brauman, J. I. J. Phys. Chem. 1994, 98, 13532.
30. (f) Wang, H.; Zhu, L.; Hase, W. L. J. Phys. Chem. 1994, 98, 1608.
31. (g) Wang, H.; Hase, W. L. J. Am. Chem. Soc: 1995, 117, 9347.
32. (h) Hu, W.-P.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 10726.
33. (i) Glukhovtsev, M. N.; Pross, A.; Radom, L. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2024.
34. (j) Glukhovtsev, M. N.; Pross, A.; Radom, L. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6273.
35. (k) Wang, H.; Hase, W. L. Chem. Phys. 1996, 212, 247.
36. (l) Clary, D. C.; Palma, J. J. Chem. Phys. 1996, 106, 575.
37. Wang, H.; Goldfield, E. M.; Hase, W. L. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1997, 93, 737.
38. (n) Botschwina, P.; Horn, M.; Seeger, S.; Oswald, R. Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem. 1997, 101, 387.
39. (o) Baer, T.; Hase, W. L. In Unimolecular Reaction Dynamics-Theory and Experiments; Oxford: New York, 1996.
40. VanOrden, S. L.; Pope, R. M.; Buckner, S. W. Org. Mass Spectrom. 1991, 26, 1003.
41. (a) Wang, H.; Hase, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1997, 199, 3093.
42. (b) Craig, S. L.; Brauman, J. I. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 4745.
43. N2 reaction (a) Vande Linde, S. R.; Hase, W. L. J. Phys. Chem. 1990, 94, 6148.
44. (b) Vande Linde, S. R.; Hase, W. L. J. Chem. Phys. 1990, 93, 7962.
45. (c) Peslherbe, G. H.; Wang, H.; Hase, W. L. J. Chem. Phys. 1995, 102, 5626.
46. (d) Cho, Y. J.; Vande Linde, S. R.; Zhu, L.; Hase, W. L. J. Chem. Phys. 1992, 96, 8275.
47. (e) Hase, W. L.; Cho, Y. J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 8626.
48. (f) Wang, H.; Peslherbe, G. H.; Hase, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9644.
49. (g) Peslherbe, G. H.; Wang, H.; Hase, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2257.
50. (h) Hase, W. L. Science 1994, 266, 998.
51. Wang, H. Hase, W. L. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1997, 167/168, 573, 22.
52. Li, G.; Hase, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7124.
53. Tachikawa, H.; Igarashi, M. Chem. Phys. Lett. 1999, 303, 81.
54. Igarashi, M.; Tachikawa, H. Int. Mass Spectrom. 1998, 181, 151.
55. Seeley, J. V.; Morris, R. A.; Viggiano, A. A.; Wang, H.; Hase, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 577.
56. Viggiano, A. A.; Arnold, S. T.; Morris, R. A.; Ahrens, A. F.; Hierl, P. M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 14397.
57. O'Hair, R. A.; Davico, G. E.; Hacaloglu, J.; Dang, T. T.; DePuy, C. H.; Bierbaum, V. M. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3609.
58. Hierl, P. M.; Ahrens, A. F.; Henchman, M.; Viggiano, A. A., Paulson, J. F. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 3142.
59. Henchman, M.; Hierl, P. M.; Paulson, J. F. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 2812.
60. Bohme, D. K.; Raksit, A. B. Can. J. Chem. 1985, 63, 3007.
61. Henchman, M.; Paulson, J. F.; Hierl, P. M. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 5509.
62. Bohme, D. K.; Raksit A. B. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 3447.
63. Borme, D. K.; Mackay G. I. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 978.
64. Okuno, Y. J. Chem. Phys. 1996, 205, 5817.
65. Zhao, X. G.; Lu, D.-H, Liu, Y.-P.; Lynch, G. C.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1992, 97, 6369.
66. Zhao, X. G.; Tucker, S. C.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 826.
67. Tucker, S. C.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 3347.
68. Ohta, K.; Morokuma. K. J. Phys. Chem. 1985, 89, 5845.
69. Morokuma, K. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 3732.
70. Tachikawa, H. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 497.
71. (a) Tachikawa, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 2675.
72. (b) Tachikawa, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 4925.
73. (c) Tachikawa, H. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 7065.
74. (d) Tachikawa, H.; Igarashi, M. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 8648.
75. (e) Tachikawa, H. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 7475.
76. (f) Tachikawa, H. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6873.
77. (g) Tachikawa, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 839.
78. (h) Program code of the direct ab initio dynamics calculation was created by our group.
79. Ab initio MO calculation program: 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.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; 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. P.; Head-Gordon, M.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 94, Revision D.3; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1995.