Simulation of liquid water using semiempirical hamiltonians and the divide and conquer approach

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 109, Issue 15, 2005, Pages 3425-3432

  Monard, G ^a   Bernal Uruchurtu, M I ^b   Van Der Vaart, A ^c,d   Merz Jr , K M ^c   Ruiz Lopez M F ^a  

^a NANCY UNIVERSITÉ   (France)

^b CENTRO DE INVESTIGACIONES QUÍMICAS   (Mexico)

^c PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

^d HARVARD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

LIQUID WATER; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; MOLECULAR MECHANICS; SEMIEMPIRICAL HAMILTONIANS;

ALGORITHMS; CHARGE TRANSFER; COMPUTER SIMULATION; ENZYMES; HAMILTONIANS; HYDROGEN BONDS; LINEAR SYSTEMS; MOLECULAR DYNAMICS; QUANTUM THEORY; STRUCTURE (COMPOSITION); VAPORIZATION;

WATER;

ION; WATER;

ARTICLE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION;

COMPUTER SIMULATION; IONS; WATER;

EID: 18144377782     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0459099     Document Type: Article

References (69)

1. (a) Car, R.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 2471.
2. (b) Lippert, J.; Hutter, G.; Parrinello, M. Theor. Chem. Acc. 1999, 103, 124.
3. For a review, see for instance: (a) Gao J. In Reviews in Computational Chemistry; Lipkowitz, K. B., Boyd, D. B., Eds.; VCH: Weinheim, Germany, 1996; Vol. 7, 119-185.
4. (b) Amara P.; Field M. In Encyclopedia of Computational Chemistry; P.v.R. Schleyer, P. v. R., Ed.; Wiley & Sons: New York, 1998; Vol. 1, pp 431-437.
5. (c) Ruiz-López, M. F.; Rivail, J. L. In Encyclopedia of Computational Chemistry; P.v.R. Schleyer, P. v. R., Ed.; Wiley & Sons: New York, 1998; Vol. 1, pp 437-448.
6. (d) Monard, G.; Merz, K. M. Jr. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 904.
7. (a) Goedecker, S.; Scuseria, G. E., Comput. Sci. Eng. 2003, 5, 14.
8. (b) Goedecker, S.; Rev. Mod. Phys. 1999, 71, 1085.
9. (a) Yang, W.; Lee, T.-S., J. Chem. Phys. 1995, 103, 5674.
10. (b) Dixon, S. L.; Merz, K. M., Jr., J. Chem. Phys. 1996, 104, 6643.
11. (c) Dixon, S. L.; Merz, K. M. Jr., J. Chem. Phys. 1997, 107, 879.
12. Dewar, M. J. S.; Zoebish, E. G.; Healy, E. F.; Stewart, J. J. P. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3902.
13. Stewart, J. J. P. J. Comput. Chem. 1989, 10, 209.
14. Ventura, O. N.; Coitiño E. L.; Lledós A.; Bertrán J. J. Mol. Struct., Theochem 1989, 187, 55-68.
15. Coitiño, E. L.; Irving, K.; Rama, J.; Iglesias, A.; Paulino, M.; Ventura, O. N. J. Mol. Struct., Theochem 1990, 210, 405.
16. Khalil, M.; Woods, R. J.; Weaver, D. F.; Smith, V. H., Jr. J. Comput. Chem. 1991, 12, 584-593.
17. Coitiño, E. L.; Ventura, O. N.; Sosa, R. M. J. Mol. Struct., Theochem 1992, 254, 315.
18. Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3892.
19. Rusinska-Roszak, D.; Lozynski, M.; Mack H. G.; Korn, M. J. Mol. Struct., Theochem 1995, 342, 33-41.
20. Cativiela, C.; Dillet, V.; García, J. I.; Mayoral, J. A.; Ruiz-López, M. F.; Salvatella, L. J. Mol. Struct., Theochem. 1995, 331, 37.
21. Dos Santos, H. F.; De Almeida, W. B. J. Mol. Struct., Theochem. 1995, 335, 129.
22. Barrows, S. E.; Dulles, F. J.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. Carbohydr. Res. 1995, 276, 219.
23. Buß, V.; Messinger, J.; Heuser, N. Q. C. P. E. Bull. 1991, 11, 5.
24. Csonka, G. I. J. Comput. Chem. 1993, 14, 895.
25. Csonka, G. I.; Éliás, K.; Csizmadia, I. G. J. Comput. Chem. 1997, 18, 330.
26. Csonka, G. I.; Ángyán, J. J. Mol. Struct., Theochem 1997, 393, 31.
27. Bernal-Uruchurtu, M. I.; Martins-Costa, M. T. C.; Millot, C.; Ruiz-López, M. F. J. Comput. Chem. 2000, 21, 572.
28. Harb, W.; Bernal-Uruchurtu, M. I.; Ruiz- López, M. F. Theor. Chem. Acc., in press.
29. (a) Dewar, M. J. S.; Thiel, W. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 4899.
30. (b) Dewar, M. J. S.; Thiel, W. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 4907.
31. Dannenberg, J. J. J. Phys. Chem. 1988, 92, 6869.
32. Jurema, M. W.; Shields, G. C. J. Comput. Chem. 1993, 14, 89.
33. Kallies, B.; Mitzner, R. J. Mol. Mod. 1995, 1, 68.
34. Dannenberg, J. J. J. Mol. Struct, Theochem 1997, 401, 279.
35. Bernal-Uruchurtu, M. I.; Ruiz-López, M. F. Chem. Phys. Lett. 2000, 330, 118.
36. Head-Gordon T.; Hura, G. Chem. Rev. 2002, 102, 2651.
37. Cheng, A.; Stanton, R. S.; Vincent, J. J.; van der Vaart, A.; Damodaran, K. V.; Dixon, S. L.; Hartsough, D. S.; Mon, M.; Best, S. A.; Monard, G.; Garcia, M.; Van Zant, L. C.; Merz, K. M., Jr. ROAR 2.0; The Pennsylvania State University: University Park, PA, 1999.
38. Dixon, S. L.; van der Vaart, A.; Gogonea, V.; Vincent, J. J.; Brothers, E. N.; Suárez, D.; Westerhoff, L. M.; Merz, K. M., Jr. DivCon99; The Pennyslvania State University: University Park, PA, 1999.
39. Vincent, J. J.; Merz, K. M., Jr. Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 220.
40. Nosé, S. Mol. Phys. 1984, 52, 255;
41. Hoover, W. G. Phys. Rev. 1985, 31 A, 1695.
42. Nosé, S. Mol. Phys. 1986, 57, 187.
43. Cheng, A.; Merz, K. M. Jr. J. Phys. Chem. 1996, 100, 1927.
44. van der Vaart, A.; Suarez, D.; Merz, K. M., Jr. J. Chem. Phys. 2000, 113, 10512.
45. (a) Soper A. K.; Bruni, F.; Ricci M. A. J. Chem. Phys. 1997, 106, 247.
46. (b) Hura, G.; Sorenson, J. M.; Glaeser, R. M.; Head-Gordon, T. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9140.
47. Guillot, B. J. Mol Liquids 2002, 111, 219.
48. Experimental data for the water molecule structure are from Benedict, W. S.; Gailar, N.; Plyler, E. K. J. Chem. Phys. 1973, 24, 2254 (gas phase)
49. and from Ichikawa, K.; Kameda, Y.; Yamaguchi, T.; Wakita, H.; Misawa, M. Mol. Phys. 1991, 73, 79 (liquid phase).
50. Silvestrelli, P. L.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1999, 111, 3572.
51. Alhambra, C.; Byun, K.; Gao, J. In Combined Quantum Mechanical and Molecular Mechanical Methods; Gao, J., Thompson, M. A., Eds.; ACS Symposium Series 712; American Chemical Society: Washington, DC, 1998; p 35.
52. Fox, T.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 8070.
53. (a) Giauque, W. F.; Stout, J. W. J. Am. Chem. Soc. 1936, 58, 1144.
54. (b) Giguere, P. A.; Carmichael, J. L. J. Chem. Eng. Data 1962, 7, 526.
55. Finney J. L. J. Mol. Liq. 2001, 90, 3003.
56. Storer J. W.; Giesen D. J.; Cramer C. J.; Truhlar D. G. J. Comput. Aided Mol. Des. 1995, 9, 87.
57. van der Vaart, A.; Merz, K. M. Jr. J. Chem. Phys. 2002, 116, 7380.
58. Chambers, C. C.; Hawkins, G. D.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16385.
59. Curutchet, C.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G.; Ruiz-López, M. F.; Rinaldi, D.; Orozco, M.; Luque F. J. J. Comput. Chem. 2003, 24, 284.
60. Li, J.; Zhu, T.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1820.
61. Coulson, C. A.; Eisenberg, D. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1966, 290, 4546.
62. Chalmet S.; Ruiz-López, M. F. J. Chem. Phys. 2001, 115, 5220.
63. Gao, J.; Luque, F. J.; Orozco, M. J. Chem. Phys. 1993, 98, 2975.
64. Gao, J. J. Chem. Phys. 1998, 109, 2346.
65. Murphy, W. F. J. Chem. Phys. 1977, 67, 5877.
66. Dewar, M. J. S.; Stewart, J. J. P. Chem. Phys. 1984, 111, 416.
67. Schürer, G.; Gedeck, P.; Gottschalk, M.; Clark, T. Int. J. Quantum Chem. 1999, 75, 17.
68. Kagawa, H.; Ichimura, A.; Kamka, N. A.; Mori, K. J. Mol. Struct, Theochem 2001, 546, 127.
69. Clough, S. A.; Beers, Y.; Klein, G. P.; Rothman, L. S. J. Chem. Phys. 1973, 59, 2254.