Understanding the kinetics of spin-forbidden chemical reactions

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 9, Issue 3, 2007, Pages 331-343

  Harvey, Jeremy N ^a  

^a UNIVERSITY OF BRISTOL   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 33845958847     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b614390c     Document Type: Article

References (106)

1. S. C. Althorpe D. C. Clary Annu. Rev. Phys. Chem. 2003 54 493 529
2. B. Kerkeni D. C. Clary Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 917 925
3. T. Wu H.-J. Werner U. Manthe Science 2004 306 2227 2229
4. D. G. Truhlar B. C. Garrett S. J. Klippenstein J. Phys. Chem. 1996 100 12771 12800
5. F. Claeyssens J. N. Harvey F. R. Manby R. A. Mata A. J. Mulholland K. E. Ranaghan M. Schütz S. Thiel W. Thiel H.-J. Werner Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 6856 6859
6. L. Masgrau A. Roujeinikova L. O. Johannissen P. Hothi J. Basran K. E. Ranaghan A. J. Mulholland M. J. Sutcliffe N. S. Scrutton D. Leys Science 2006 312 237 241
7. P. J. Lewis K. Bennett J. N. Harvey Phys. Chem. Chem. Phys. 2005 7 1643 1649
8. P. Hänggi P. Talkner M. Borkovec Rev. Mod. Phys. 1990 62 251 341
9. B. K. Carpenter Annu. Rev. Phys. Chem. 2005 56 57 89
10. For previous reviews from our group relating to spin-forbidden reactions, see: J. N. Harvey, in Computational Organometallic Chemistry, ed., T. R. Cundari,, Marcel Dekker, New York, Basel, 2001
11. J. N. Harvey R. Poli K. M. Smith Coord. Chem. Rev. 2003 238-239 347 361
12. R. Poli J. N. Harvey Chem. Soc. Rev. 2003 32 1 8
13. P. J. Dagdigian M. L. Campbell Chem. Rev. 1987 87 1 18
14. R. Poli Acc. Chem. Res. 1997 30 494 501
15. D. A. Plattner Angew. Chem., Int. Ed. 1999 38 82 86
16. D. Schröder S. Shaik H. Schwarz Acc. Chem. Res. 2000 33 139 145
17. P. Gütlich Y. Garcia H. A. Goodwin Chem. Soc. Rev. 2000 29 419 427
18. R. Poli J. Organomet. Chem. 2004 689 4291 4304
19. H. Schwarz Int. J. Mass Spec. 2004 237 75 105
20. B. K. Carpenter Chem. Soc. Rev. 2006 35 736 747
21. J. B. Delos J. Chem. Phys. 1973 59 2365 2369
22. J. C. Tully J. Chem. Phys. 1974 61 61 68
23. G. E. Zahr R. K. Preston W. H. Miller J. Chem. Phys. 1975 62 1127 1135
24. J. C. Lorquet B. Leyh-Nihant J. Phys. Chem. 1988 92 4778 4783
25. J. N. Harvey M. Aschi Phys. Chem. Chem. Phys. 1999 1 5555 5563
26. J. N. Harvey M. Aschi Faraday Discuss. 2003 124 129 143
27. C. Zener Proc. R. Soc. London, Ser. A 1932 137 696 702
28. E. E. Nikitin Annu. Rev. Phys. Chem. 1999 50 1 21
29. C. Wittig J. Phys. Chem. B 2005 109 8428 8430
30. c. Also, the minus sign in the Airy function was mistakenly omitted in two of our earlier papers (ref. 14 and 15) but is correctly given e.g., in ref. 11 and 13
31. 12 will vary within the crossing seam, and may indeed become zero in places, which will define a true conical intersection between adiabatic surfaces
32. M. J. Bearpark M. A. Robb H. B. Schlegel Chem. Phys. Lett. 1994 223 269 274
33. J. N. Harvey M. Aschi H. Schwarz W. Koch Theor. Chem. Acc. 1998 99 95 99
34. N. Koga K. Morokuma Chem. Phys. Lett. 1985 119 371 374
35. A. Farazdel M. Dupuis J. Comput. Chem. 1991 12 276 282
36. D. R. Yarkony J. Phys. Chem. 1993 97 4407 4412
37. L. De Vico M. Olivucci R. Lindh J. Chem. Theory Comput. 2005 1 1029 1037
38. K. M. Smith R. Poli J. N. Harvey New J. Chem. 2000 24 77 80
39. Note that this is not true for the related non-adiabatic problem of locating conical intersections. In such cases, non-adiabatic coupling terms of the form 〈Ψ|∂Ψ/∂R〉 are required, and these cannot readily be computed using e.g., the DFT methods used in our studies of MECPs. Also, in the vicinity of the conical intersection, the adiabatic wavefunctions will often have very high multi-reference character that again requires the use of MCSCF or MR-CI methods
40. Q. Cui K. Morokuma J. M. Bowman S. J. Klippenstein J. Chem. Phys. 1999 110 9469 9482
41. E. L. Øiestad J. N. Harvey E. Uggerud J. Phys. Chem. A 2000 104 8382 8388
42. M. Aschi J. N. Harvey J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1999 1059 1062
43. D. Schröder C. Heinemann H. Schwarz J. N. Harvey S. Dua S. Blanksby J. H. Bowie Chem.-Eur. J. 1998 4 2550 2557
44. C. A. Schalley J. N. Harvey D. Schröder H. Schwarz J. Phys. Chem. A 1998 102 1021 1035
45. J.-L. Carreón-Macedo J. N. Harvey R. Poli Eur. J. Inorg. Chem. 2005 1 2999 3008
46. J.-L. Carreón-Macedo J. N. Harvey J. Am. Chem. Soc. 2004 126 5789 5797
47. M. E. Lundberg P. E. M. Siegbahn Chem. Phys. Lett. 2005 401 347 351
48. D. W. Keogh R. Poli J. Am. Chem. Soc. 1997 119 2516 2523
49. M. Aschi F. Grandinetti J. Chem. Phys. 1999 111 6759 6768
50. A. J. Marks J. Chem. Phys. 2001 114 1700 1708
51. M. Aschi A. Largo Chem. Phys. 2001 265 251 261
52. N. E. Henriksen F. Y. Hansen Phys. Chem. Chem. Phys. 2002 4 5995 6000
53. Y. Zhao G. Mil'nikov H. Nakamura J. Chem. Phys. 2004 121 8854 8860
54. A. Cimas V. M. Rayón M. Aschi C. Barrientos J. A. Sordo A. Largo J. Chem. Phys. 2005 123 114312
55. Y. Zhao X. Li Z. Zheng W. Liang J. Chem. Phys. 2006 124 114508
56. A. J. Marks D. L. Thompson J. Chem. Phys. 1992 96 1911 1918
57. A. H. H. Chang D. R. Yarkony J. Chem. Phys. 1993 99 6824 6831
58. H. Nakamura S. Kato J. Chem. Phys. 1999 110 9937 9947
59. M. Aschi J. N. Harvey C. A. Schalley D. Schröder H. Schwarz Chem. Commun. 1998 531 532
60. D. R. Yarkony J. Am. Chem. Soc. 1992 114 5406 5411
61. M. M. Bursey J. R. Hass D. J. Harvan C. E. Parker J. Am. Chem. Soc. 1979 101 5485 5489
62. M. Merchán L. Serrano-Andrés M. A. Robb L. Blancafort J. Am. Chem. Soc. 2005 127 1820 1825
63. A. J. G. Barwise A. A. Gorman M. A. J. Rodgers Chem. Phys. Lett. 1976 38 313 316
64. J. N. Harvey S. Grimme M. Woeller S. D. Peyerimhoff D. Danovich S. Shaik Chem. Phys. Lett. 2000 322 358 362
65. T. A. Seder A. J. Ouderkirk E. Weitz J. Chem. Phys. 1986 85 1977 1986
66. R. J. Ryther E. Weitz J. Phys. Chem. 1991 95 9841 9852
67. E. Weitz J. Phys. Chem. 1994 98 11256 11264
68. J. Wang J. T. Long E. Weitz J. Phys. Chem. A 2001 105 3765 3772
69. P. T. Snee C. K. Payne S. D. Mebane K. T. Kotz C. B. Harris J. Am. Chem. Soc. 2001 123 6909 6915
70. P. Portius J. Yang X.-Z. Sung D. C. Grills P. Matousek A. W. Parker M. Towrie M. W. George J. Am. Chem. Soc. 2004 126 10713 10720
71. J.-L. Carreón-Macedo J. N. Harvey Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 93 100
72. J. N. Harvey J. Am. Chem. Soc. 2000 122 12401 12402
73. J. N. Harvey Faraday Discuss. 2004 127 165 177
74. P. J. Steinbach A. Ansari J. Berendzen D. Braunstein K. Chu B. R. Cowen D. Ehrenstein H. Frauenfelder J. B. Johnson D. C. Lamb S. Luck J. R. Mourant G. U. Nienhaus P. Ormos R. Philipp A. H. Xie R. D. Young Biochemistry 1991 30 3988 4001
75. M. R. Manaa D. R. Yarkony J. Chem. Phys. 1991 95 1808 1816
76. J. M. L. Martin P. R. Taylor Chem. Phys. Lett. 1993 209 143 150
77. T. Seideman S. P Walch J. Chem. Phys. 1994 101 3656 3661
78. T. Takayanagi Chem. Phys. Lett. 2003 368 393 398
79. Q. Cui K. Morokuma Theor. Chem. Acc. 1999 102 127 133
80. J. A. Miller S. P. Walch Int. J. Chem. Kinet. 1997 29 253 259
81. T. Seideman J. Chem. Phys. 1994 101 3662 3670
82. A. Wada T. Takayanagi J. Chem. Phys. 2002 116 7065 7072
83. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648 5652
84. M. J. Frisch J. A. Pople J. S. Binkley J. Chem. Phys. 1984 80 3265 3269
85. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. G. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez and J. A. Pople, GAUSSIAN 03 (Revision B.04), Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2004
86. P. J. Knowles C. Hampel H.-J. Werner J. Chem. Phys. 1993 99 5219 5227
87. P. J. Knowles C. Hampel H.-J. Werner J. Chem. Phys. 2000 112 3106 3107
88. R. D. Amos, A. Bernhardsson, A. Berning, P. Celani, D. L. Cooper, M. J. O. Deegan, A. J. Dobbyn, F. Eckert, C. Hampel, G. Hetzer, P. J. Knowles, T. Korona, R. Lindh, A. W. Lloyd, S. J. McNicholas, F. R. Manby, W. Meyer, M. E. Mura, A. Nicklass, P. Palmieri, R. Pitzer, G. Rauhut, M. Schütz, U. Schumann, H. Stoll, A. J. Stone, R. Tarroni, T. Thorsteinsson and H.-J. Werner, MOLPRO, a package of ab initio programs designed by H.-J. Werner and P. J. Knowles, Version 2002.1, 2002
89. T. H. Dunning, Jr J. Chem. Phys. 1989 90 1007 1022
90. W. H. Miller J. Chem. Phys. 1976 65 2216 2223
91. cr(E) are similar, N(E) will smoothly change from following one curve to the other, but this does not change the discussion
92. TS2(E) and eqn (5), and using standard TST are identical to within a few percent
93. -1 at these temperatures
94. L. V. Moskaleva W. S. Xia M. C. Lin Chem. Phys. Lett. 2000 331 269 277
95. G. P. Smith Chem. Phys. Lett. 2003 367 541 548
96. T. Takayanagi Chem. Phys. Lett. 2003 368 393 398
97. J.-L. Carreón-Macedo J. N. Harvey Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 93 100
98. M. Reiher O. Salomon B. A. Hess Theor. Chem. Acc. 2001 107 48 55
99. O. Salomon M. Reiher B. A. Hess J. Chem. Phys. 2002 117 4729 4737
100. J. N. Harvey Struct. Bonding 2004 112 151 183
101. J. N. Harvey Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C: Phys. Chem. 2006 102 203 226
102. C. Zhu H. Nakamura J. Chem. Phys. 1994 101 10630 10647
103. C. Zhu S. H. Lin J. Chem. Phys. 2006 125 044104
104. A. Chakraborty Y. Zhao H. Lin D. G. Truhlar J. Chem. Phys. 2006 124 044315
105. Y.-P. Liu D.-H. Lu A. Gonzalez-Lafont D. G. Truhlar B. C. Garrett J. Am. Chem. Soc. 1993 115 7806 7817
106. H.-D. Projahn R. van Eldik Inorg. Chem. 1991 30 3288 3293