Hydrogen-bonded networks in ethanol proton wires: IR spectra of (EtOH) qH+-Ln clusters (L = Ar/N2, q ≤ 4, n ≤ 5)

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 109, Issue 28, 2005, Pages 6174-6186

  Solcà, Nicola ^a,b   Dopfer, Otto ^a  

^a UNIVERSITY OF WÜRZBURG   (Germany)

^b Laboratorio Cantonale   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ETHANOL PROTON WIRES; MICROSOLVATION; PROTONATION; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS;

ARGON; DIMERS; DISSOCIATION; ETHANOL; INFRARED SPECTROSCOPY; ISOMERS; METHANOL; NITROGEN; PHOTOCHEMICAL REACTIONS; PROTONS; QUANTUM THEORY; WIRE;

HYDROGEN BONDS;

ALCOHOL; ARGON; HYDROGEN; NITROGEN;

ARTICLE; CHEMISTRY; HYDROGEN BOND; INFRARED SPECTROPHOTOMETRY;

ARGON; ETHANOL; HYDROGEN; HYDROGEN BONDING; NITROGEN; SPECTROPHOTOMETRY, INFRARED;

EID: 23244441262     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0514776     Document Type: Article

References (119)

1. Eigen, M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1964, 3, 1.
2. Schuster, P.; Zundel, G.; Sandorfy, C. The Hydrogen Bond-Recent Developments in Theory and Experiments; North-Holland: Amsterdam, 1976; Vols. 1-3.
3. Agmon, N. Chem. Phys. Lett. 1995, 244, 456.
4. Marx, D.; Tuckerman, M. E.; Hutter, J.; Parrinello, M. Nature (London) 1999, 597, 601.
5. Cowin, J. P.; Tsekouras, A. A.; Iedema, M. J.; Wu, K.; Ellison, G. B. Nature (London) 1999, 398, 405.
6. Hynes, J. T. Nature (London) 1999, 397, 565.
7. Tuckerman, M. E.; Marx, D.; Klein, M. L.; Parrinello, M. Science 1997, 275, 817.
8. Rousseau, R.; Kleinschmidt, V.; Schmitt, U. W.; Marx, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 1848.
9. Stryer, L. Biochemistry; Freeman: New York, 1996.
10. Jeffrey, G. A.; Saenger, W. Hydrogen Bonding in Biological Systems; Springer: Heidelberg, Germany, 1991.
11. Kreuer, K. D. Solid State Ionics 1997, 94, 55.
12. Kreuer, K. D. Solid State Ionics 2000, 136-137, 149.
13. Niedner-Schatteburg, G.; Bondybey, V. E. Chem. Rev. 2000, 100, 4059.
14. Asmis, K. R.; Pivonka, N. L.; Santambrogio, G.; Brümmer, M.; Kaposta, C.; Neumark, D. M.; Wöste, L. Science 2003, 299, 1375.
15. Kim, J.; Schmitt, U. W.; Gruetzmacher, J. A.; Voth, G. A.; Scherer, N. E. J. Chem. Phys. 2002, 116, 737.
16. Huneycutt, A.; Saykally, R. Science 2003, 299, 1329.
17. Bieske, E. J.; Dopfer, O. Chem. Rev. 2000, 100, 3963.
18. Okumura, M.; Yeh, L. I.; Myers, J. D.; Lee, Y. T. J. Phys. Chem. 1990, 94, 3416.
19. Duncan, M. Int. J. Mass Spectrom. 2000, 200, 545.
20. Bakker, J. M.; Satink, R. G.; von Helden, G.; Meijer, G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 24.
21. Fujii, A.; Fujimaki, E.; Ebata, T.; Mikami, N. J. Chem. Phys. 2000, 112, 6275.
22. Robertson, W. H.; Johnson, M. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 2003, 54, 173.
23. Duncan, M. A. Int. Rev. Phys. Chem. 2003, 22, 407.
24. Fridgen, T. D.; McMahon, T. B.; MacAleese, L.; Lemaire, J.; Maitre, P. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 9008.
25. Schwarz, H. A. J. Chem. Phys. 1977, 67, 5525.
26. Linnartz, H.; Verdes, D.; Speck, T. Rev. Sci. Instrum. 2000, 71, 1811.
27. Okumura, M.; Yeh, L. I.; Myers, J. D.; Lee, Y. T. J. Chem. Phys. 1986, 85, 2328.
28. Yeh, L. I.; Okumura, M.; Myers, J. D.; Price, J. M.; Lee, Y. T. J. Chem. Phys. 1989, 91, 7319.
29. Yeh, L. I.; Lee, Y. T.; Hougen, J. T. J. Mol. Spectrosc. 1994, 164, 473.
30. Jiang, J. C.; Wang, Y. S.; Chang, H. C.; Lin, S. H.; Lee, Y. T.; Niedner-Schattenburg, G.; Chang, H. C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1398.
31. Shin, J. W.; Hammer, N. I.; Diken, E. G.; Johnson, M. A.; Walters, R. S.; Jaeger, T. D.; Duncan, M. A.; Christie, R. A.; Jordan, K. D. Science 2004, 304, 1137.
32. Miyazaki, M.; Fujii, A.; Ebata, T.; Mikami, N. Science 2004, 304, 1134.
33. Headrick, J. M.; Bopp, J. C.; Johnson, M. A. J. Chem. Phys. 2004, 121, 11523.
34. Wu, C.-C.; Lin, C.-K.; Chang, H.-C.: Jiang, J.-C.; Kuo, J.-L.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 2005, 122, 074315.
35. Wang, Y.-S.; Tsai, C.-H.; Lee, Y. T.; Chang, H. C.; Jiang, J. C.; Asvany, O.; Schlemmer, S.; Gerlich, D. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 4217.
36. Chang, H. C.; Jiang, J. C.; Lin, S. H.; Lee, Y. T.: Chang, H. C. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 2941.
37. Wu, C. C.; Chaudhuri, C.; Jiang, J. C.; Lee, Y. T.; Chang, H. C. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2859.
38. Fujii, A.; Enomoto, S.; Miyazaki, M.; Mikami, N. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 138.
39. Wu, C. C.; Jiang, J. C.; Boo, D. W.; Lin, S. H.; Lee, Y. T.; Chang, H. C. J. Chem. Phys. 2000, 112, 176.
40. Chaudhuri, C.; Jiang, J. C.; Wang, X.; Lee, Y. T.; Chang, H. C. J. Chem. Phys. 2000, 112, 7279.
41. Jiang, J. C.; Chaudhuri, C.; Lee, Y. T.; Chang, H. C. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 10937.
42. Wang, Y. S.; Jiang, J. C.; Cheng, C. L.; Lin, S. H.; Lee, Y. T.; Chang, H. C. J. Chem. Phys. 1997, 107, 9695.
43. Wang, Y. S.; Chang, H. C.; Jiang, J. C.; Lin, S. H.; Lee, Y. T.; Chang, H. C. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8777.
44. Chang, H. C.; Wang, Y. S.; Lee, Y. T.; Chang, H. C. Int. J. Mass Spectrom. 1998, 179/180, 91.
45. Chang, H. C.; Jiang, J. C.; Hahndorf, I.; Lin, S. H.; Lee, Y. T.; Chang, H. C. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4443.
46. Hahndorf, I.; Jiang, J. C.: Chang, H. C.; Wu, C. C.; Chang, H. C. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 8753.
47. Frisch, M. J.; Del Bene, J. E.; Binkley, J. S.; Schaefer, H. F., III. J. Chem. Phys. 1986, 84, 2279.
48. Lee, E. P. F.; Dyke, J. M.; Michl, J. Mol. Phys. 1991, 73, 375.
49. Xie, Y.; Remington, R. B.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 1994, 101, 4878.
50. Ojamäe, L.; Shavitt, I.; Singer, S. J. Int. J. Quantum Chem. 1995, Suppl. 29, 657.
51. Klein, S.; Kochanski, E.; Strich, A.; Sadlej, A. J. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 4799.
52. Valeev, E. F.; Schaefer, H. F., III. J. Chem. Phys. 1998, 108, 7197.
53. Wales, D. J. J. Chem. Phys. 1999, 110, 10403.
54. Auer, A. A.; Helgaker, T.; Klopper, W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 2235.
55. McCoy, A.; Huang, X.; Carter, S.; Landeweer, M. Y.; Bowman, J. M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 061101.
56. Huang, X.; Braams, B. J.; Bowman, J. M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 044308.
57. Morrone, J. A.; Tuckerman, M. E. J. Chem. Phys. 2002, 117, 4403.
58. Jarvis, V. M.; Villanueva, M. A.; Bostwick, D. E.; Moran, T. F. Org. Mass Spectrom. 1993, 28, 595.
59. Fairley, D. A.; Scott, G. B. I.; Freeman, C. G.; MacIagan, R. G. A. R.; McEwan, M. J. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 2848.
60. Matthews, K. K.; Adams, N. G.; Fisher, N. D. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 2841.
61. Mason, R. S.; Naylor, J. C. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 10090.
62. Sirois, M.; George, M.; Holmes, J. L. Org. Mass. Spectrom. 1994, 29, 11.
63. Jarrold, M. F.; Kirchner, N. J.; Liu, S.; Bowers, M. T. J. Phys. Chem. 1986, 90, 78.
64. Mair, C.; Lezius, M.; Herman, Z.; Märk, T. D. J. Chem. Phys. 2003, 118, 7090.
65. Bouchoux, G.; Hoppilliard, Y. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9110.
66. Mair, C.; Fedor, J.; Lezius, M.; Scheier, P.; Probst, M.; Herman, Z.; Märk, T. D. New J. Phys. 2003, 5, 9.
67. Fridgen, T. D.; McMahon, T. B. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 9648.
68. McCormack, J. A. D.; Mayer, P. M. Int. J. Mass Spectrom. 2001, 207, 183.
69. Feng, W. Y.; Lifshitz, C. Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc. 1995, 149/150, 13.
70. Bomse, D. S.; Bouchoux, G. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 3292.
71. Shukla, A. K.; Stace, A. J. J. Phys. Chem. 1988, 92, 2579.
72. Mafuné, F.; Kohno, J.; Kondow, T. J. Phys. Chem. 1996, 100, 10041.
73. Pearson, J. C.; Sastry, K. V. L. N.; Herbst, E.; De Lucia, F. Astrophys. J. 2002, 480, 420.
74. Charnley, S. B.; Kress, M. E.; Tielens, A. G. G. M.; Millar, T. J. Astrophys. J. 1995, 448, 232.
75. Herbst, E. Astrophys. J. 1987, 313, 867.
76. Swanton, D. J.; Marsden, D. C. J.; Darom, L. Org. Mass Spectrom. 1991, 26, 227.
77. Jursic, B. S. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1999, 487, 163.
78. Audier, H. E.; Koyanagi, G. K.; McMahon, T. B.; Tholmann, D. J. Phys. Chem. 1996, 100, 8220.
79. Solcà, N.; Dopfer, O. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9520.
80. Dopfer, O. Int. Rev. Phys. Chem. 2003, 22, 437.
81. Solcà, N.; Dopfer, O. Chem. Phys. Lett. 2001, 342, 191.
82. Linstrom, P. J.; Mallard, W. G. NIST Chemistry WebBook; NIST Standards and Technology, Gaithersburg MD (http://webbook.nist.gov), 2001.
83. Solcà, N.; Dopfer, O. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1421.
84. Solcà, N.; Dopfer, O. J. Chem. Phys. 2004, 121, 769.
85. Solcà, N.; Dopfer, O. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 4046.
86. Guelachvili, G.; Rao, K. N. Handbook of Infrared Standards; Academic Press: London, 1993.
87. Camy-Peyret, C.: Flaud, J. M.; Guelachvili, G.: Amiot, C. Mol. Phys. 1973, 26, 825.
88. Frisch, M. J.; et al. Gaussian 98, Revision A.7; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
89. Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19, 553.
90. Dyczmons, V. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2080.
91. Nizkorodov, S. A.; Dopfer, O.; Ruchti, T.; Meuwly, M.; Maier, J. P.: Bieske, E. J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 17118.
92. Nizkorodov. S. A.; Roth, D.; Olkhov, R. V.; Maier, J. P.; Dopfer, O. Chem. Phys. Lett. 1997, 278, 26.
93. Dopfer, O.; Nizkorodov, S. A.; Meuwly, M.; Bieske, E. J.; Maier, J. P. Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc. 1997, 167/168, 637.
94. Dopfer, O.; Nizkorodov, S. A.; Olkhov, R. V.; Maier, J. P.; Harada, K. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 10017.
95. Olkhov, R. V.; Nizkorodov, S. A.; Dopfer, O. J. Chem. Phys. 1998, 108, 10046.
96. Olkhov, R. V.; Nizkorodov, S. A.; Dopfer, O. Chem. Phys. 1998, 239, 393.
97. Olkhov, R. V.; Dopfer, O. Chem. Phys. Lett. 1999, 314, 215.
98. Dopfer, O.; Olkhov, R. V.: Maier, J. P. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 2982.
99. Solcà, N.; Dopfer, O. Chem. Phys. Lett. 2000, 325, 354.
100. Solcà, N.; Dopfer, O. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 5637.
101. Dopfer, O.; Solcà, N.; Olkhov, R. V.; Maier, J. P. Chem. Phys. 2002, 283, 85.
102. Dopfer, O.; Roth, D.; Maier, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 494.
103. Dopfer, O.; Roth, D.; Maier, J. P. Int. J. Mass. Spectrosc. 2002, 218, 281.
104. Solcà, N.; Dopfer, O. Eur. Phys. J. D 2002, 20, 469.
105. Solcà, N.; Dopfer, O. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 7261.
106. Solcà, N.; Dopfer, O. Chem. Phys. Lett. 2003, 369, 68.
107. Solcà, N.; Dopfer, O. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1716.
108. Solcà, N.; Dopfer, O. J. Chem. Phys. 2004, 120, 10470.
109. Dopfer, O.; Roth, D.; Maier, J. P. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 11702.
110. Dopfer, O. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 11693.
111. Andrei, H. S.; Solcà, N.; Dopfer, O. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 3598.
112. Andrei, H. S.; Solcà, N.; Dopfer, O. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 3801.
113. Solcà, N.; Dopfer, O. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2732.
114. Dopfer, O. Z. Phys. Chem. 2005, 219, 125.
115. Provencal, R. A.; Paul, J. B.; Roth, K.; Chapo, C.; Casaes, R. N.; Saykally, R. J.; Tschumper, G. S.; Schaefer, H. F., III. J. Chem. Phys. 1999, 110, 4258.
116. 2).
117. Hunter, E. P. L.; Lias, S. G. J. Phys. Chem. Ref. Data 1998, 27, 413.
118. Tang, J.; Oka, T. J. Mol. Spectrosc. 1999, 196, 120.
119. Buck, U.; Huisken, F. Chem. Rev. 2000, 100, 3863.