Global mapping of equilibrium and transition structures on potential energy surfaces by the scaled hypersphere search method: Applications to ab initio surfaces of formaldehyde and propyne molecules

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 109, Issue 25, 2005, Pages 5742-5753

  Maeda, Satoshi ^a   Ohno, Koichi ^a  

^a TOHOKU UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVATION ENERGY; ALGORITHMS; AMINO ACIDS; CHEMICAL BONDS; INTERPOLATION; MOLECULAR STRUCTURE;

GLOBAL MAPPING; RATIONAL FUNCTIONAL OPTIMIZATION (RFO); THREE-ATOM SYSTEMS; TRANSITION STRUCTURES (TS);

POTENTIAL ENERGY;

EID: 22744435441     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0513162     Document Type: Article

References (152)

1. Schlegel, H. B. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1514.
2. Fukui, K. Acc. Chem. Res. 1981, 14, 363.
3. Eyring, H. J. Chem. Phys. 1934, 3, 107.
4. Evans, M. G.; Polanyi, M. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1936, 32, 1340.
5. Truhlar, D. G.; Garret, B. C.; Klippenstein, S. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12771.
6. Oref, I.; Tardy, D. C. Chem. Rev. 1990, 90, 1407.
7. Frankcombe, T. J.; Smith, S. C. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12729.
8. Miller, J. A.; Klippenstein, S. J. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 2680.
9. Ischtwan, J.; Collins, M. A. J. Chem. Phys. 1994, 100, 8080.
10. Collins, M. A. Theor. Chem. Acc. 2002, 108, 313.
11. Moyano, G. E.; Collins, M. A. J. Chem. Phys. 2004, 121, 9769.
12. Fukuzawa, K.; Osamura, Y. Astrophys. J. 1997, 489, 113.
13. Basiuk, V. A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 4252.
14. Ding, Y. H.; Li, Z. S.; Huang, X. R.; Sun, C. C. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 5896.
15. Wang, J. H.; Han, K. L.; He, G. Z.; Li, Z.; Marris, V. R. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 9825.
16. Liu, H. L.; Huang, X. R.; Chen, G. H.; Ding, Y. H.; Sun, C. C. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6919.
17. Osamura, Y.; Roberts, H.; Herbst, E. Astron. Astrophys. 2004, 421, 1101.
18. McKee, M. L.; Wine, P. H. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2344.
19. Zhu, R. S.; Lin, M. C. J. Chem. Phys. 2003, 119, 10667.
20. Schnell, M.; Mühlhäuser, M.; Peyerimhoff, S. D. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 1298.
21. Petrie, S.; Osamura, Y. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 3615.
22. Petrie, S.; Osamura, Y. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 3623.
23. Howorth, N. L.; Mackie, J. C.; Bacskay, G. B. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 6792.
24. Tokmakov, I. V.; Lin, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11397.
25. Andersen, A.; Carter, E. A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 9463.
26. Westerberg, K. M.; Floudas, C. A. J. Chem. Phys. 1999, 110, 9259.
27. Banerjee, A.; Adams, N.; Simons, J.; Shepard, R. J. Phys. Chem. 1985, 89, 52.
28. Csaszar, P.; Pulay, P. J. Mol. Struct. 1984, 114, 31.
29. Pancíø, J. Collect. Czech. Chem. Commun. 1974, 40, 1112.
30. Cerjan, C. J.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1981, 75, 2800.
31. Simons, J.; Jørgensen, P.; Taylor, H.; Ozment, J. J. Phys. Chem. 1983, 87, 2745.
32. Baker, J. J. Comput. Chem. 1986, 7, 385.
33. Wales, D. J. J. Chem. Phys. 1994, 101, 3750.
34. Munro, L. J.; Wales, D. J. Phys. Rev. B 1999, 59, 3969.
35. Tsai, C. J.; Jordan, K. D. J. Phys. Chem. 1993, 97, 11227.
36. Basilevsky, M. V.; Shamov, A. G. Chem. Phys. 1981, 60, 347.
37. Basilevsky, M. V. Chem. Phys. 1982, 67, 337.
38. Rowa, D. J.; Ryman, A. J. Math. Phys. 1982, 23, 732.
39. Hoffman, D. K.; Nord, R. S.; Ruedenberg, K. Theor. Chim. Acta 1986, 69, 265.
40. Jørgensen, P.; Jensen, H. J. A.; Helgaker, T. Theor. Chim. Acta 1988, 73, 55.
41. Quapp, W. Theor. Chim. Acta 1989, 75, 447.
42. Schlegel, H. B. Theor. Chim. Acta 1992, 83, 15.
43. Sun, J.-Q.; Ruedenberg, K. J. Chem. Phys. 1993, 98, 9707.
44. Bondensgård, K.; Jensen, F. J. Chem. Phys. 1996, 104, 8025.
45. Jensen, F. Introduction to Computational Chemistry; Wiley: Chichester, 1998.
46. Quapp, W.; Hirsch, M.; Imig, O.; Heidrich, D. J. Comput. Chem. 1998, 19, 1087.
47. Quapp, W.; Hirsch, M.; Heidrich, D. Theor. Chem. Acc. 1998, 100, 285.
48. Bofill, J. M.; Anglada, J. M. Theor. Chem. Acc. 2001, 105, 463.
49. Crehuet, R.; Bofill, J. M.; Anglada, J. M. Theor. Chem. Acc. 2002, 107, 130.
50. Hirsch, M.; Quapp, W. J. Comput. Chem. 2002, 23, 887.
51. Dallos, M.; Lischka, H.; Monte, E. V. D.; Hirsch, M.; Quapp, W. J. Comput. Chem. 2002, 23, 576.
52. Barkema, G. T.; Mousseau, N. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 4358.
53. Mousseau, N.; Barkema, G. T. Phys. Rev. E 1998, 57, 2419.
54. Doye, J. P. K.; Miller, M. A.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6896.
55. Wales, D. J.; Doye, J. P. K.; Miller, M. A.; Mortenson, P. N.; Walsh, T. R. Adv. Chem. Phys. 2000, 115, 1.
56. Laio, A.; Parrinello, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 12562.
57. Martòóak, R.; Laio, A.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 075503.
58. Iannuzzi, M.; Laio, A.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 238302.
59. Fukui, K.; Yonezawa, T.; Shingu, H. J. Chem. Phys. 1952, 20, 722.
60. Fleming, I. Frontier Orbitals and Organic Chemical Reactions; Wiley: London, 1976.
61. Marcus, R. A. J. Phys. Chem. 1968, 72, 891.
62. Bell, R. P. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1936, 154, 414.
63. Hammond, G. S. J. Am. Chem. Soc. 1955, 77, 334.
64. Jensen, F. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1596.
65. Ruedenberg, K.; Sun, J.-Q. J. Chem. Phys. 1994, 101, 2168.
66. Olsen, P. T.; Jensen, F. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3523.
67. Ohno, K.; Maeda, S. Chem. Phys. Lett. 2004, 384, 277.
68. Maeda, S.; Ohno, K. Chem. Phys. Lett. 2005, 404, 95.
69. Maeda, S.; Ohno, K. Chem. Lett. 2004, 33, 1372.
70. Maeda, S.; Ohno, K. Chem. Phys. Lett. 2004, 398, 240.
71. Ishida, K.; Morokuma, K.; Komornicki, A. J. Chem. Phys. 1977, 66, 2153.
72. Müller, K.; Brown, L. D. Theor. Chim. Acta 1979, 53, 75.
73. Schmidt, M. W.; Gordon, M. S.; Dupuis, M. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 2585.
74. Garrett, B. C.; Redmon, M. J.; Steckler, R.; Truhlar, D. G.; Baldridge, K. K.; Bartol, D.; Schidt, M. W.; Gordon, M. S. J. Phys. Chem. 1988, 92, 1476.
75. Page, M.; McIver, J. W., Jr. J. Chem. Phys. 1988, 88, 922.
76. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 1989, 90, 2154.
77. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 1991, 95, 5853.
78. Sun, J.-Q.; Ruedenberg, K. J. Chem. Phys. 1993, 99, 5269.
79. Hratchian, H. P.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 2004, 120, 9918.
80. Dewar, M. J. S.; Healy, E. F.; Stewart, J. J. P. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1984, 80, 227.
81. Abashkin, Y.; Russo, N. J. Chem. Phys. 1994, 100, 4477.
82. Pillardy J.; Piela, L. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11805.
83. Wawak, R. J.; Pillardy, J.; Liwo, A.; Gibson, K. D.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 2904.
84. Peters, B.; Liang, W.; Bell, A. T.; Chakraborty, A. J. Chem. Phys. 2003, 118, 9533.
85. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. GAUSSIAN03, Revision C.02; Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2004.
86. Maeda, S.; Ohno, K. Chem. Phys. Lett. 2003, 381, 177.
87. Farkas, Ö.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 1999, 111, 10806.
88. Broyden, C. G. J. Inst. Math. Appl. 1970, 6, 76.
89. Fletcher, R. Comput. J. (Switzerland) 1970, 13, 317.
90. Goldfarb, D. Math. Comput. 1970, 24, 23.
91. Shanno, D. F. ibid. 1970, 24, 647.
92. Murtagh, B.; Sargent, R. W. H. Comput. J. (Switzerland) 1972, 13, 185.
93. Bofill, J. M. J. Comput. Chem. 1994, 75, 1.
94. Goddard, J. D.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 1979, 70, 5117.
95. Pople, J. A.; Raghavachari, K.; Frisch, M. J.; Binkley, J. S.; Schleyer, P. v. R. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 6389.
96. Scuseria, G. E.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 1989, 90, 3629.
97. Deng, L.; Ziegler, T.; Fan, L. J. Chem. Phys. 1993, 99, 3823.
98. Nakano, H.; Nakayama, K.; Hirao, K.; Dupuis, M. J. Chem. Phys. 1997, 106, 4912.
99. Jensen, F. Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 295.
100. Feller, D.; Dupuis, M.; Garrett, B. C. J. Chem. Phys. 2000, 113, 218.
101. Bauerfeldt, G. F.; de Albuquerque, L. M. M.; Arbilla, G.; da Silva, E. C. Theochem 2002, 580, 147.
102. Jalbout, A. F.; Chang, C. M. Theochem 2003, 634, 127.
103. Clouthier, D. J.; Ramsey, D. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 1983, 34, 31.
104. Moore, C. B.; Weisshaar, J. C. Annu. Rev. Phys. Chem. 1983, 34, 525.
105. Guyer, D. R.; Polik, W. F.; Moore, C. B. J. Chem. Phys. 1986, 84, 6519.
106. Polik, W. F.; Guyer, D. R.; Moore, C. B. J. Chem. Phys. 1990, 92, 3453.
107. Green, W. H., Jr.; Moore, C. B.; Polik, W. F. Annu. Rev. Phys. Chem. 1992, 43, 591.
108. van Zee, R. D.; Foltz, M. F.; Moore, C. B. J. Chem. Phys. 1993, 99, 1664.
109. Terentis, A. C.; Waugh, S. E.; Metha, G. F.; Kable, S. H. J. Chem. Phys. 1998, 108, 3187.
110. Valachovic, L. R.; Tuchler, M. F.; Dulligan, M.; Droz-Georget, Th.; Zyrianov, M.; Kolessov, A.; Reisler, H.; Wittig, C. J. Chem. Phys. 2000, 112, 2752.
111. Carter, S.; Mills, I. M.; Murrell, J. N. Mol. Phys. 1980, 39, 455.
112. Farantos, S. C.; Murrell, J. N. Mol. Phys. 1980, 40, 883.
113. Chang, Y.-T.; Minichino, C.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1992, 96, 4341.
114. Sung, B. J.; Kim, M. S. J. Chem. Phys. 2000, 113, 3098.
115. Yonehara, T.; Kato, S. J. Chem. Phys. 2002, 117, 11131.
116. Zhang, X.; Zou, S.; Harding, L. B.; Bowman, J. M. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 8980.
117. Li, X.; Millam, J. M.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 2000, 113, 10062.
118. Schlegel, H. B.; Iyengar, S. S.; Li, X.; Millam, J. M.; Voth, G. A.; Scuseria, G. E.; Frisch, M. J. J. Chem. Phys. 2002, 117, 8694.
119. Bradley, J. N.; West, K. O. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1975, 71, 967.
120. Lifshitz, A.; Frenklach, M.; Burcat, A. J. Phys. Chem. 1975, 79, 1148.
121. Walsh, R. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1976, 72, 2137.
122. Bailey, I. M.; Walsh, R. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1978, 74, 1146.
123. Hopf, H.; Priebe, H.; Walsh, R. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 1210.
124. Kakumoto, T.; Ushirogouchi, T.; Saito, K.; Imamura, A. J. Phys. Chem. 1987, 91, 183.
125. Kami, M.; Oref, I.; Barzilai-Gilboa, S.; Lifshitz, A. J. Phys. Chem. 1988, 92, 6924.
126. Adamson, J. D.; Morter, C. L.; DeSain, J. D.; Glass, G. P.; Curl, R. F. J. Phys. Chem. 1996, 100, 2125.
127. Kiefer, J. H.; Mudipalli, P. S.; Sidhu, S. S.; Kern, R. D.; Jursic, B. S.; Xie, K.; Chen, H. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 4057.
128. Davis, S. G.; Law, C. K.; Wang, H. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 5889.
129. Blitz, M. A.; Beasley, M. S.; Pilling, M. J.; Robertson, S. H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 805.
130. Davis, H. F.; Shu, J.; Peterka, D. S.; Ahmed, M. J. Chem. Phys. 2004, 121, 6254.
131. Honjou, N.; Pacansky, J.; Yoshimine, M. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 5361.
132. Honjou, N.; Pacansky, J.; Yoshimine, M. J. Am. Chem. Soc. 1985, 707, 5332.
133. Yoshimine, M.; Pacansky, J.; Honjou, N. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 2785.
134. Yoshimine, M.; Pacansky, J.; Honjou, N. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4198.
135. Bauschlicher, C. W., Jr.; Langhoff, S. R. Chem. Phys. Lett. 1992, 193, 380.
136. Kiefer, J. H.; Kumaran, S. S.; Mudipalli, P. S. Chem. Phys. Lett. 1994, 224, 51.
137. Walch, S. P. J. Chem. Phys. 1995, 103, 7064.
138. Kakkar, R.; Padhi, B. S. Int. J. Quantum. Chem. 1996, 55, 389.
139. Guadagnini, R.; Schatz, G. C.; Walch, S. P. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 5857.
140. Frankcombe, T. J.; Smith, S. C.; Gates, K. E.; Robertson, S. H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 793.
141. Frankcombe, T. J.; Smith, S. C. Faraday Discuss. 2001, 119, 159.
142. Yu, H.-G.; Muckerman, J. T. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 1890.
143. Jackson, W. M.; Anex, D. S.; Continetti, R. E.; Lee, Y. T. J. Phys. Chem. 1991, 95, 7327.
144. Satyapal, S.; Bersohn, R. J. Phys. Chem. 1991, 95, 8004.
145. Seki, K.; Okabe, H. J. Phys. Chem. 1992, 96, 3345.
146. Song, X.; Bao, Y.; Urdahl, R. S.; Gosine, J. N.; Jackson, W. M. Chem. Phys. Lett. 1994, 217, 216.
147. Ni, C.-K.; Huang, J. D.; Chen, Y. T.; Kung, A. H.; Jackson, W. M. J. Chem. Phys. 1999, 110, 3320.
148. Sun, W.; Yokoyama, K.; Robinson, J. C.; Suits, A. G.; Neumark, D. M. J. Chem. Phys. 1999, 110, 4363.
149. Harich, S.; Lin, J. J.; Lee, Y. T.; Yang, X. J. Chem. Phys. 2000, 112, 6656.
150. Qadiri, R. H.; Feltham, E. J.; Nahler, N. H.; García, R. P.; Ashfold, M. N. R. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12842.
151. Jackson, W. M.; Mebel, A. M.; Lin, S. H.; Lee, Y. T. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 6638.
152. Mebel, A. M.; Jackson, W. M.; Chang, A. H. H.; Lin, S. H. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5751.