Derivation of a new force field for crystal-structure prediction using global optimization: Nonbonded potential parameters for hydrocarbons and alcohols

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 107, Issue 29, 2003, Pages 7143-7154

  Arnautova, Yelena A ^a   Jagielska, Anna ^a   Pillardy, Jaroslaw ^a   Scheraga, Harold A ^a  

^a Department of Obstetrics Gynecology   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALCOHOLS; AROMATIC HYDROCARBONS; CURVE FITTING; ENTHALPY; GLOBAL OPTIMIZATION; MONTE CARLO METHODS; POTENTIAL ENERGY; SURFACES;

AB INITIO INTERACTION ENERGIES; CRYSTAL STRUCTURE PREDICTION; FORCE MINIMIZATION; NONBONDED POTENTIAL PARAMETERS; SUBLIMATION ENTHALPIES; VECTOR MONTE CARLO METHOD;

CRYSTAL STRUCTURE;

EID: 0042705201     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0301498     Document Type: Article

References (56)

1. Fifth Community Wide Experiment on the Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction (CASP5), Asilomar Conference Center, Pacific Grove, Asilomar, CA, Dec 1-5, 2002.
2. Lommerse, J. P. M.; Motherwell, W. D. S.; Ammon, H. L.; Dunitz, J. D.; Gavezzotti, A.; Hofmann, D. W. M.; Leusen, F. J. J.; Mooij, W. T. M.; Price, S. L.; Schweizer, B.; Schmidt, M. U.; van Eijck, B. P.; Verwer, P.; Williams, D. E. Acta Crystallogr. B 2000, 56, 697.
3. Motherwell, W. D. S.; Ammon, H. L.; Dunitz, J. D.; Dzyabchenko A.; Erk, P.; Gavezzotti, A.; Hofmann, D. W. M.; Leusen, F. J. J.; Lommerse, J. P. M.; Mooij, W. T. M.; Price, S. L.; Scheraga, H.; Schweizer, B.; Schmidt, M. U.; van Eijck, B. P.; Verwer, P.; Williams, D. E. Acta Crystallogr. B 2002, 58, 647.
4. Scheraga, H. A. Adv. Phys. Org. Chem. 1968, 6, 103.
5. Warshel, A.; Lifson, S. J. Chem. Phys. 1970, 53, 582.
6. Hagler, A. T.; Huler, E.; Lifson, S. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 5319.
7. Momany, F. A.; Carruthers, L. M.; McGuire, R. F.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1974, 78, 1595.
8. Momany, F. A.; McGuire, R. F.; Burgess, A. W.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1975, 79, 2361.
9. Williams, D. E.; Starr, T. L. Comput. Chem. 1977, 1, 173.
10. Lifson, S.; Hagler, A. T.; Dauber, P. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 5111.
11. Cox, S. R.; Hsu, L.-Y.; Williams, D. E. Acta Crystallogr. A 1981, 37, 293.
12. Williams, D. E.; Cox, S. R. Acta Crystallogr. B 1984, 40, 404.
13. Williams, D. E.; Houpt, D. J. Acta Crystallogr. B 1986, 42, 286.
14. Rappé, A. K.; Casewit, C. J.; Colwell, K. S.; Goddard, W. A., III; Skiff, W. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10024.
15. Filippini, G.; Gavezzotti, A. Acta Crystallogr. B 1993, 49, 868.
16. Hwang, M. J.; Stockfisch, T. P.; Hagler, A. T. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 2515.
17. Sun, H.; Mumby, S. J.; Maple, J. R.; Hagler, A. T. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 2978.
18. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225.
19. Coombes, D. S.; Price, S. L.; Willock, D. J.; Leslie, M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 7352.
20. MacKerell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L.; Jr.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E., Jr.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiórkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586.
21. Ewig, C. S.; Thacher, T. S.; Hagler, A. T. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 6998.
22. Mooij, W. T. M.; van Duijneveldt, F. B.; van Duijneveldt-van de Rijdt, J. G. C. M.; van Eijck, B. P. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9872.
23. Tsui, H. H. Y.; Price, S. L. Cryst Eng Comm 1999, 1, 24.
24. (a) Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269.
25. (b) Case, D. A.; Pearlman, D. A.; Caldwell, J. W.; Cheatham, T. E., III; Ross, W. S.; Simmerling, C. L.; Darden, T. A.; Merz, K. M.; Stanton, R. V.; Cheng, A. L.; Vincent, J. J.; Crowley, M.; Tsui, V.; Radmer, R. J.; Duan, Y.; Pitera, J.; Massova, I.; Seibel, G. L.; Singh, U. C.; Weiner, P. K.; Kollman, P. A. AMBER 6; University of California: San Francisco, CA, 1999.
26. Williams, D. E. J. Mol. Struct. 1999, 485-486, 321.
27. Williams, D. E. J. Comput. Chem. 2001, 22, 1.
28. Williams, D. E. J. Comput. Chem. 2001, 22, 1154.
29. Schuler, L. D.; Daura, X.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2001, 22, 1205.
30. Mooij, W. T. M.; van Eijck, B. P.; Kroon, J. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9883.
31. Pillardy, J.; Wawak, R. J.; Arnautova, Y. A.; Czaplewski, C.; Scheraga, H. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 907.
32. van Eijck, B. P. J. Comput. Chem. 2002, 23, 456.
33. Arnautova, Y. A.; Pillardy, J.; Czaplewski, C.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 712.
34. 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. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98, revision A.7; Gaussian, Inc.; Pittsburgh, PA, 1998.
35. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. B 1964, 136, 864.
36. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. A 1965, 140, 1133.
37. Scheiner, A. C.; Baker, J.; Andzelm, J. W. J. Comput. Chem. 1997, 18, 775.
38. Chalasiński, G.; Szczȩśniak, M. M. Chem. Rev. 1994, 94, 1723.
39. Gutowski, M.; van Duijneveldt, F. B.; Chalasinski, G.; Piela, L. Chem. Phys. Lett. 1986, 129, 325.
40. Gutowski, M.; van Duijneveldt, F. B.; Chalasinski, G.; Piela, L. Mol. Phys. 1987, 61, 233.
41. Gutowski, M.; Chalasinski, G. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5540.
42. Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19, 553.
43. Gay, D. M. ACM Trans. Math. Software 1983, 9, 503.
44. Pillardy, J.; Arnautova, Y. A.; Czaplewski, C.; Gibson, K. D.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 12351.
45. Dzyabchenko, A. V. Acta Crystallogr. B 1994, 50, 414.
46. Allen, F. H.; Kennard, O.; Taylor, R. Acc. Chem. Res. 1983, 16, 146.
47. Desiraju G. R., Steiner, T., Eds. The Weak Hydrogen Bond in Structural Chemistry and Biology; Oxford University Press: Oxford, U.K., 1999; p 507.
48. International Tables for Crystallography; Hahn, T., Ed.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht/Boston/Lancaster/Tokyo, 1987; Vol. A, p 25.
49. Tauer, K. J.; Lipscomb, W. N. Acta Crystallogr. 1952, 5, 606.
50. Torrie, B. H.; Weng, S.-X. Mol. Phys. 1989, 67, 575.
51. Allan, D. R.; Clark, S. J.; Burgmans, M. J. P.; Ackland, G. J.; Vos, W. L. Phys. Rev. B 1998, 58, R11809.
52. Bondi, A. J. Chem. Eng. Data 1963, 8, 371.
53. Gavezzotti, A., Ed. Theoretical Aspects and Computer Modeling of the Molecular Solid State; John Wiley & Sons; Chichester, U.K., 1997; p 97.
54. Pertsin, A. J.; Kitaigorodsky, A. I. The Atom-Atom Potential Method. Applications to Organic Molecular Solids; Springer-Verlag; Berlin, 1987; Vol. 43.
55. van de Streek, J.; Verwer, P.; Bennema, P.; Vlieg, E. J. Comput. Chem. 2002, 23, 365.
56. van de Streek, J.; Verwer, P.; Bennema, P.; Vlieg, E. Acta Crystallogr. B 2002, 58, 677.