Comprehensive analysis of chemical bonding in boron clusters

Journal of Computational Chemistry

Volumn 28, Issue 1, 2007, Pages 251-268

  Zubarev, Dmitry Yu ^a   Boldyrev, Alexander I ^a  

^a UTAH STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Aromaticity; Boron clusters; Chemical bonding; Conflicting aromaticity; Double antiaromaticity; Double aromaticity

Indexed keywords

AROMATICITY; BORON CLUSTERS; CONFLICTING AROMATICITY; DOUBLE ANTIAROMATICITY; DOUBLE AROMATICITY;

AROMATIC COMPOUNDS; ATOMIC PHYSICS; CHEMICAL BONDS; ELECTRONS;

BORON;

EID: 33846574247     PISSN: 01928651     EISSN: 1096987X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.20518     Document Type: Article

References (112)

1. (a) Boldyrev, A. I.; Wang, L. S. Chem Rev 2005, 106, 3716;
2. (b) Li, X.; Kuznetsov, A. E.; Zhang, H. F.; Boldyrev, A. I.; Wang, L. S. Science 2001, 291, 859;
3. (c) Kuznetsov, A. E.; Birch, K. A.; Boldyrev, A. I.; Li, X.; Zhai, H.-J.; Wang, L. S. Science 2003, 300, 622;
4. (d) Boldyrev, A. I.; Kuznetsov, A. E. Inorg Chem 2002, 41, 532;
5. (e) Alexandrova, A. N.; Boldyrev, A. I. J Phys Chem A 2003, 107, 554.
6. (a) Chen, Z.; Wannere, C. S.; Corminboeuf, C.; Puchta, R.; Schleyer, P. v. R. Chem Rev 2005, 106, 3842;
7. (b) Exner, K.: Schleyer, P. v. R. Science 2000, 1937, 290;
8. (c) Wang, Z.-X.; Schleyer, P. v. R. Science 2001, 292, 2465;
9. (d) Tanaka, H.; Neukermans, S.; Janssens, E.; Silverans, R. E.; Lievens, P. J Am Chem Soc 2003, 125, 2863.
10. (a) Tsipis, C. A. Coord Chem Rev 2005, 249, 2740;
11. (b) Tsipis, A. C.; Tsipis, C. A. J Am Chem Soc 2003, 125, 1136.
12. (a) Jemmis, E. D.; Jayasree, E. G. Ace Chem Res 2003, 36, 816;
13. (b) Balakrishnarajan, M. M.; Hoffmann, R.; Pancharatna, P. D.; Jemmis, E. D. Inorg Chem 2003, 42, 4650;
14. (c) Jemmis, E. D.; Balakrishnarajan, M. M.; Pancharatna, P. D. Chem Rev 2002, 102, 93.
15. (a) Fowler, J. E.; Ugalde, J. M. J Phys Chem A 2000, 104, 397;
16. (b) Mercero, J. M.; Ugalde, J. M. J Am Chem Soc 2004, 126, 3380.
17. Aihara, J. J Phys Chem A 2001, 105, 5486.
18. (a) Fowler, P. W.; Havenith, R. W. A.; Steiner, E. Chem Phys Lett 2001, 342, 85;
19. (b) Havenith, R. W. A.; Fowler, P. W.; Steiner, E. Chem - Eur J 2002, 8, 1068;
20. (c) Fowler, P. W.; Havenith, R. W. A.; Steiner, E. Chem Phys Lett 2002, 359, 530;
21. (d) Havenith, R. W. A.; van Lenthe, J. H. Chem Phys Lett 2004, 385, 198;
22. (e) Havenith. R. W. A.; De Proft, F.; Fowler, P. W.; Geerling, P. Chem Phys Lett 2005, 407, 391.
23. (a) Juselius, J.; Straka, M.; Sundholm, D.; J Phys Chem A 2001, 105, 9939;
24. (b) Lin, Y.-C.; Juselius, J.; Sundholm, D.; J Chem Phys 2005, 122, 214308;
25. (c) Lin, Y.-C.; Sundholm, D.; Juselius, J.; Cui, L.-F.; Li, X.; Zhai, H.-J.; Wang, L. S. J Phys Chem A 2006, 110, 4244.
26. Zhan, C.-G.; Zheng, F.; Dixon, D. A. J Am Chem Soc 2002, 124, 147.
27. Santos, J. C.; Andres, J.; Aizman, A.; Fuentealba, P. J Chem Theory Comput 2005, 1, 83.
28. (a) Datta, A.; Pati, S. K.; J Phys Chem A 2004, 108, 9527;
29. (b) Datta, A.; Pati, S. K. J Am Chem Soc 2005, 127, 3496;
30. (c) Datta, A.; Pati, S. K.; J Chem Theory Comput 2005, 1, 824;
31. (d) Datta, A.; John, N. S.; Kulkarni, G. U.; Pati, S. K. J Phys Chem A 2005, 109, 11647;
32. (e) Rehaman, A.; Datta, A.; Mallajosyulu, S. S.; Pati, S. K. J Comput Theory Comput 2006, 2, 30.
33. (a) Havenith, R. W. A.; Fowler, P. W.; Steiner, E.; Shetty, S.; Kanhere, D.; Pal, S. Phys Chem Chem Phys 2004, 6, 285;
34. (b) Shetty, S.; Kar, R.; Kanhere, D. G.; Pal, S. J Phys Chem A 2006, 110, 252.
35. (a) Hu, X. B.; Li, H. R.; Liang, W. C.; Han, S. J.; Chem Phys Lett 2004, 397, 180;
36. (b) Hu, X.; Li, H.; Liang, W.; Han, S. Chem Phys Lett 2005, 402, 539;
37. (c) Hu, X. B.; Li, H. R.; Liang, W. C.; Han. S. J. New J Chem 2005, 29, 1295;
38. (d) Wang, F.-F.; Li, Z.-R.; Wu, D.; Sun, X.-Y.; Chen, W.; Li, Y.; Sun, C.-C. Chem Phys Chem 2006, 7, 1136.
39. (a) Zhai, H. J.; Wang, L. S.; Alexandrova, A. N.; Boldyrev, A. I.; Zakrzewski, V. G. J Phys Chem A 2003, 107, 9319;
40. (b) Kuznetsov, A. E.; Boldyrev, A. I. Struct Chem 2002, 13, 141.
41. Zhai, H. J.; Wang, L. S.; Alexandrova, A. N.; Boldyrev, A. I. J Chem Phys 2002, 117, 7917.
42. Alexandrova, A. N.; Boldyrev. A. I.; Zhai, H. J.; Wang, L. S.; Steiner, E.; Fowler, P. W. J Phys Chem A 2003, 107, 1359.
43. Alexandrova, A. N.; Boldyrev, A. I.; Zhai, H. J.; Wang, L. S. J Phys Chem A 2004, 108, 3509.
44. Zhai, H. J.; Wang. L. S.; Alexandrova, A. N.; Boldyrev, A. I. Angew Chem Int Ed 2003, 42, 6004.
45. Zhai, H. J.; Kiran, B.; Li, J.; Wang, L. S. Nat Mater 2003, 2, 827.
46. Aihara, J.; Kanno, H.; Ishida, T. J Am Chem Soc 2005, 127, 13324.
47. Alexandrova, A. N.; Zhai, H.-J.; Wang, L. S.; Boldyrev, A. I. Inorg Chem 2004, 43, 3588.
48. Alexandrova, A. N.; Boldyrev, A. I.; Zhai, H.-J.; Wang, L. S. J Chem Phys 2005, 122, 054313.
49. Alexandrova, A. N.; Koyle, E.; Boldyrev, A. I. J Mol Mod 2006, 12, 569.
50. Zhai, H.-J.; Wang, L. S.; Zubarev, D. Yu.; Boldyrev, A. I. J Phys Chem A 2006, 110, 1689.
51. Hanley, L.; Anderson, S. L. J Phys Chem 1987, 91, 5161.
52. Hanley, L.; Anderson, S. L. J Chem Phys 1988, 89, 2848.
53. Hanley, L.; Whitten, J. L.; Anderson, S. L. J Phys Chem 1988, 92, 5803.
54. Hintz, P. A.; Ruatta, S. A.; Anderson, S. L. J Chem Phys 1990, 92, 292.
55. Ruatta, S. A.; Hintz, P. A.; Anderson, S. L. J Chem Phys 1991, 94, 2833.
56. Hintz, P. A.; Sowa, M. B.; Ruatta, S. A.; Anderson, S. L. J Chem Phys 1991, 94, 6446.
57. Sowa-Resat, M. B.; Smolanoff, J.; Lapiki, A.; Anderson, S. L. J Chem Phys 1997, 106, 9511.
58. Kawai, R.; Weare, J. H. J Chem Phys 1991, 95, 1151.
59. La Placa, S. J.; Roland, P. A.; Wynne, J. J Chem Phys Lett 1992, 190, 163.
60. Kawai, R.; Weare, J. H. Chem Phys Lett 1992, 191, 311.
61. Martin, J. M. L.; François, J. P.; Gijbels, R. Chem Phys Lett 1992, 189, 52.
62. Kato, H.; Yamashita, K.; Morokuma, K. Chem Phys Lett 1992, 190, 361.
63. Roland, P. A.; Wynne, J. J. J Chem Phys 1993, 99, 8599.
64. Kato, H.; Yamashita, K.; Morokuma, K. Bull Chem Soc Jpn 1993, 66, 3358.
65. Boustani, I. Int J Quantum Chem 1994, 52, 1081.
66. Boustani, I. Chem Phys Lett 1995, 233, 273.
67. Boustani, I. Chem Phys Lett 1995, 240, 135.
68. Ricca, A.; Bauschlicher, C. W., Jr. Chem Phys 1996, 208, 233.
69. Boustani, I. Surf Sci 1997, 370, 355.
70. Boustani, I. Phys Rev B 1997, 53, 16426.
71. Nie, J.; Rao, B. K.; Jena, P. J Chem Phys 1997, 107, 132.
72. Gu, F. L.; Yang, X.; Tang, A.-C.; Jiao, H.; Schleyer, P. V. R. J Cornput Chem 1998, 19, 203.
73. Reis, H.; Papadopoulos, M. G.; Boustani, I. Int J Quant Chem 2000, 78, 131.
74. Yang, C. L.; Zhu, Z. H. J Mol Struct (Theochem) 2001, 571, 225.
75. Cao, P.-L.; Zhao, W.; Li, B.; Song, X.-B.; Zhou, X.-Y. J Phys: Condens Matter 2001, 13, 5065.
76. Li, Q. S.; Jin, H. W. J Phys Chem A 2002, 106, 7042.
77. Ma, J.; Li, Z.; Fan, K.; Zhou, M. Chem Phys Lett 2003, 372, 708.
78. Jin, H. W.; Li, Q. S.; Phys Chem Chem Phys 2003, 5, 1110.
79. Li, Q. S.; Jin, Q. J Phys Chem A 2004, 108, 855.
80. Li, Q. S.; Jin, Q.; Luo, Q.; Tang, A. C.; Yu, J. K.; Zhang, H. X. Int J Quant Chem 2003, 94, 269.
81. Wyss, M.; Riaplov, E.; Batalov, A.; Maier, J. P.; Weber, T.; Meyer, W.; Rosmus, P. J Chem Phys 2003, 119, 9703.
82. Cias, P.; Araki, M.; Denisov, A.; Maier, J. P. J Chem Phys 2004, 121, 6776.
83. Batalov, A.; Fulara, J.; Shnitko, I.; Maier, J. P. Chem Phys Lett 2005, 404, 315.
84. Gillery, C.; Linguerri, R.; Rosmus, P.; Maier, J. P. Z. Phys Chem 2005, 219, 467.
85. Li, Q.-S.; Gong, L.-F. J Phys Chem A 2004, 108, 4322.
86. Li, Q.-S.; Gong, L.-F.; Gao, Z.-M. Chem Phys Lett 2004, 390, 220.
87. Li, Q.; Zhao, Y.; Xu, W.; Li, N. Int J Quant Chem 2005, 101, 219.
88. Lau, K. C.; Deshpande, M.; Pandey, R. Int J Quant Chem 2005, 102, 656.
89. Alexandrova, A. N.; Boldyrev, A. I.; Zhai, H.-J.; Wang, L. S. Coord Chem Rev 2006, 250, 2811.
90. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem Rev 1988, 88, 899.
91. Parr, R. G.; Yang, W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules; Oxford University Press: Oxford, 1989.
92. Becke, A. D. J Chem Phys 1993, 98, 5648.
93. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys Rev B 1992, 46, 6671.
94. Clark, T.; Chandrasekhar, J.; Spitznagel, G.W.; Schleyer, P. v. R. J Comput Chem 1983, 4, 294.
95. Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J Chem Phys 1984, 80, 3265.
96. Schleyer, P. v. R.; Maerker, C.; Dransfeld, A.; Jiao, H.; Hommes, N. J. R. v. E. J Am Chem Soc 1996, 118, 6317.
97. Bauernshmitt, R.; Alrichs, R. Chem Phys Lett 1996, 256, 454.
98. Casida, M. E.; Jamorski, C.; Casida, K. C.; Salahub, D. R. J Chem Phys 1998, 108, 4439.
99. Frisch, M. J.; Trucks, G. M.; 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.; Fakuda, 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. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzales, C.; Pople, J. A. Gaussian 03 (revision A. 1); Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
100. Schaftenaar, G. MOLDEN3.4; CAOS/CAMM Center: The Netherlands, 1998.
101. (a) Chandrasekhar, J.; Jemmis, E. D.; Schleyer, P. V. R. Tetrahedron Lett 1979, 39, 3707;
102. (b) Schleyer, P. v. R.; Jiao, H.; Glukhovtsev, M. N.; Chandrasekhar, J.; Kraka, E. J Am Chem Soc 1994, 116, 10129.
103. Martin-Santamaria, S.; Rzepa, H. S. Chem Commun 2000, 1503.
104. Präsang, C.; Hofmann, M.; Geiseler, G.; Massa, W.; Berndt, A. Angew Chem Int Ed 2002, 41, 1526;
105. (b) Präsang, C.; Mlodzianowska, A.; Sahin, Y.; Hofmann, M.; Geiseler, G.; Massa, W.; Berndt, A. Angew Chem Int Ed 2002, 41, 3380;
106. (c) Mesbah, W.; Präsang, C.; Hofmann, M.; Geiseler, G.; Massa, W.; Berndt, A. Angew Chem Int Ed 2003, 42, 1717;
107. (e) Hofmann, M.; Berndt, A. Heteroatom Chem 2006, 17, 224.
108. Minkin, V. I.; Minyaev, R. M. Mendeleev Comm 2004, 14, 43.
109. Minyaev, R. M.; Gribanova, T. N.; Starikov, A. G.; Minkin, V. I. Mendeleev Comm 2001, 11, 213.
110. Erhardt, S.; Frenking, G.; Chen, Z.; Schleyer, P. v. R. Angew Chem Int Ed 2005, 44, 1078.
111. Wu, Y.-B.; Yuan, C.-X.; Yang, P. J Mol Struct (Theochem) (in press).
112. Li, S.-D.; Miao, C.-C.; Guo, J.-C; Ren, G.-M. J Am Chem Soc 2004, 126, 16227.