Small group IIa-VIa clusters and related systems: A theoretical study of physical properties, reactivity, and electronic spectra

European Journal of Inorganic Chemistry

Volumn , Issue 11, 2007, Pages 1529-1543

  Srnec, Martin ^a   Zahradník, Rudolf ^b  

^a INSTITUTE OF ORGANIC CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY   (Czech Republic)

^b J HEYROVSKÝ INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY   (Czech Republic)

Author keywords

Ab initio calculations; Cluster compounds; Structural elucidation

Indexed keywords

BOND LENGTH; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; INFRARED DEVICES; MAGNESIA; MOLECULAR PHYSICS; NUMERICAL METHODS; OPTICAL PROPERTIES; PERTURBATION TECHNIQUES; POTENTIAL ENERGY; POTENTIAL ENERGY SURFACES; QUANTUM CHEMISTRY;

AB INITIO CALCULATIONS; BASIS SETS; CLUSTER COMPOUNDS; CLUSTERS SYSTEM; DIATOMICS; ELECTRONIC SPECTRUM; MATRIX; RELATED SYSTEMS; STRUCTURAL ELUCIDATION; THEORETICAL STUDY;

DIMERS;

EID: 34250799724     PISSN: 14341948     EISSN: 10990682     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/ejic.200600816     Document Type: Article

References (112)

1. a) J. Fabian, R. Zahradník, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1989, 28, 677;
2. b) D. F. Perepichka, M. R. Bryce, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 5370.
3. a) J. Koutecký, R. Zahradník, Collect. Czech. Chem. Commun. 1960, 25, 811.
4. a) Ch. W. Bauschlicher Jr, S. R. Langhoff, Chem. Phys. Lett. 1986, 126, 163;
5. b) T. Hiratani, K. Konishi, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5943;
6. c) J. M. Matxain, J. M. Mercero, J. E. Fowler, J. M. Ugalde, J. Phys. Chem. A 2003, 107, 9918.
7. M. Srnec, R. Zahradník, Chem. Phys. Lett. 2005, 407, 283.
8. Ch. W. Bauschlicher Jr, S. R. Langhoff, Theor. Chim. Acta 1988, 73, 43.
9. N. Benosman, N. Amrane, S. Mécäbih, H. Aourag, Physica B 2001, 304, 214.
10. K. J. Chang, S. Froyen, M. L. Cohen, J. Phys. C: Solid State Phys. 1983, 16, 3475.
11. G. Frenking, W. Koch, J. Gauss, D. Cremer, J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 8007.
12. O. Fuchs, L. Weinhardt, C. Heske, E. Umbach, A. Fleszar, C. Bostedt, L. J. Terminello, R. C. C. Perera, Advanced Light Source Comp. 2001.
13. P. Fuentealba, A. Savin, J. Phys. Chem. A 2000, 104, 10882.
14. Y. H. Hu, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4388.
15. D.-Y. Hwang, A. M. Mebel, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11406.
16. K. D. Jordan, Chem. Phys. Lett. 1978, 54, 320.
17. K. D. Jordan, Chem. Phys. Lett. 1979, 62, 143.
18. G. Landwehr, A. Waag, F. Fischer, H.-J. Lugauer, K. Schüll, Physica E 1998, 3, 158.
19. S. R. Langhoff, Ch. W. Bauschlicher Jr, H. Partridge, J. Chem. Phys. 1986, 84, 4474.
20. J. Noga, T. Pluta, Chem. Phys. Lett. 1997, 264, 101.
21. V. Parasuk, P. Neogrády, H. Lischka, M. Urban, J. Phys. Chem. 1996, 100, 6325.
22. R. L. Sarkar, S. Chatterjee, J. Phys. C: Solid State Phys. 1977, 10, 57.
23. M. B. Sullivan, M. A. Iron, P. C. Redfern, J. M. L. Martin, L. A. Curtiss, L. Radom, J. Phys. Chem. A 2003, 107, 5617.
24. C. A. Thompson, L. Andrews, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 423.
25. A. A. Thompson, L. Andrews, J. Phys. Chem. 1996, 100, 12214.
26. A. Waag, Th. Litz, F. Fischer, H.-J. Lugauer, T. Baron, K. Shüll, U. Zehnder, T. Gerhard, U. Lunz, M. Keim, G. Reuscher, G. Landwehr, J. Crystal Growth 1998, 184/185, 1.
27. A. Aguado, J. M. López, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 8398.
28. M. A. Al-Laham, G. W. Trucks, K. Raghavachari, J. Chem. Phys. 1992, 96, 1137.
29. A. L. Almeida, J. B. L. Martins, E. Longo, N. C. Furtado, C. A. Taft, J. R. Sambrano, W. A. Lester Jr, Int. J. Quantum Chem. 2001, 84, 705.
30. a) Ch. W. Bauschlicher Jr, H. Partridge, Chem. Phys. Lett. 2001, 342, 441;
31. b) Ch. W. Bauschlicher Jr, B. H. Lengsfield III, D. M. Silver, D. R. Yarkony, J. Chem. Phys. 1981, 74, 2379;
32. c) Ch. W. Bauschlicher Jr, D. M. Silver, D. R. Yarkony, J. Chem. Phys. 1980, 73, 2867.
33. Ch. W. Bauschlicher Jr, B. H. Lengsfield III, B. Liu, J. Chem. Phys. 1982, 77, 4084.
34. D. K. Böhme, H. Schwarz, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 2.
35. A. I. Boldyrev, J. Simons, P. R. von Schleyer, Chem. Phys. Lett. 1995, 233, 266.
36. A. I. Boldyrev, J. Simons, J. Phys. Chem. 1996, 100, 8023.
37. A. I. Boldyrev, I. L. Shamovsky, P. R. von Schleyer, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6469.
38. C. Bradford, C. B. O'Donnell, B. Urbaszek, A. Balocchi, C. Morhain, K. A. Prior, B. C. Cavenett, Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 3929.
39. G. Cappellini, F. Finocchi, S. Bouette-Russo, C. Noguera, Comput. Mater. Sci. 2001, 20, 401.
40. N. F. Dalleska, P. B. Armentrout, Int. J. Mass Spectrosc. Ion Processes. 1994, 134, 203.
41. M. Gutowski, P. Skurski, X. Li, L.-S. Wang, Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 3145.
42. E. Kagi, T. Hirano, S. Takano, K. Kawaguchi, J. Mol. Spectrosc. 1994, 168, 109.
43. J. H. Kim, L.-S. Wang, H. L. de Clerq, C. A. Fancher, O. C. Thomas, K. H. Bowen, J. Chem. Phys. A 2001, 105, 5709.
44. S. Kohiki, M. Arai, H. Yoshikawa, S. Fukushima, J. Phys. Chem. B 1999, 103, 5296.
45. A. Lichanot, A. Dargelos, C. Larrieu, Solid State Commun. 1994, 90, 189.
46. E. Lucas, S. Decker, A. Khaleel, A. Seitz, S. Fultz, A. Ponce, W. Li, C. Carnes, K. J. Klabunde, Chem. Eur. J. 2001, 7, 2505.
47. I. Onal, S. Senkan, Industrial & Engineering Chem. Res. 1997, 36, 4028.
48. J. M. Recio, R. Pandey, A. Ayuela, A. B. Kunz, J. Chem. Phys. 1993, 98, 4783.
49. a) D. Ricci, C. Di Valentin, G. Pacchioni, P. V. Sushko, A. L. Shluger, E. Giamello, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 738;
50. b) D. Ricci, G. Pacchioni, P. V. Sushko, A. Shluger, J. Chem. Phys. 2002, 117, 2844.
51. C. Roberts, R. L. Johnston, Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 5024.
52. A. J. Rowley, P. Jemmer, M. Wilson, P. A. Madden, J. Chem. Phys. 1998, 108, 10209.
53. M. Stener, G. Fronzoni, R. De Francesco, Chem. Phys. 2004, 298, 141.
54. S. Stankic, M. Müller, O. Diwald, M. Sterrer, E. Knözinger, J. Bernardi, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 4917.
55. S. Veliah, R. Pandey, Y. S. Li, J. M. Newsam, B. Vessal, Chem. Phys. Lett. 1995, 53, 235.
56. Y. Wu, H. Yan, M. Huang, B. Messer, J. H. Song, P. Yang, Chem. Eur. J. 2002, 8, 1261.
57. A. Aguado, L. Bernasconi, P. A. Madden, J. Chem. Phys. 2003, 118, 5704.
58. A. R. Armstrong, J. Canales, P. G. Bruce, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 4899.
59. P. Cortona, Int. J. Quantum Chem. 2004, 99, 828.
60. R. W. Field, J. Chem. Phys. 1974, 60, 2400.
61. C. N. Jarman, R. A. Hailey, P. F. Bernath, J. Chem. Phys. 1992, 96, 5571.
62. C. Wang, K. Tang, Q. Yang, C. An, B. Hai, G. Shen, Y. Qian, Chem. Phys. Lett. 2002, 351, 385.
63. A. P. Alivisatos, J. Phys. Chem. 1996, 100, 13226.
64. R. E. Bailey, S. Nie, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7100.
65. D. Battaglia, J. J. Li, Y. Wang, X. Peng, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5035.
66. P. Deglmann, R. Ahlrichs, K. Tsereteli, J. Chem. Phys. 2002, 116, 1585.
67. K. Gokhberg, A. Glozman, E. Lifshitz, T. Maniv, M. C. Schlamp, P. Alivisatos, J. Chem. Phys. 2002, 117, 2909.
68. J. Hu, Y. Bando, J. Zhan, D. Golberg, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 4606.
69. J. Hu, Y. Bando, D. Golberg, Small 2005, 1, 95.
70. a) J.-O. Joswig, G. Seifert, T. A. Niehaus, M. Springborg, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2897;
71. b) J.-O. Joswig, M. Springborg, G. Seifert, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2617.
72. M. Kurtz, J. Strunk, O. Hinrichsen, M. Muhler, K. Fink, B. Meyer, C. Wöll, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 2790.
73. Q. Li, C. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9892.
74. J. J. Li, Y. A. Wang, W. Guo, J. C. Keay, T. D. Mishima, M. B. Johnson, X. Peng, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12567.
75. Z. Li, Y. Ding, Y. Xiong, Q. Yang, Y. Xie, Chem. Eur. J. 2004, 10, 5823.
76. J. Matxain, J. M. Mercero, J. E. Fowler, J. M. Ugalde, J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10502.
77. J. M. Matxain, J. M. Mercero, J. E. Fowler, J. M. Ugalde, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9494.
78. T. Nann, J. Riegler, Chem. Eur. J. 2002, 8, 4791.
79. C. Pacholski, A. Kornowski, H. Weller, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1188.
80. E. Spanó, S. Hamad, C. R. A. Catlow, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10337.
81. H. Weller, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993, 32, 41.
82. U. Drechsler, B. Erdogan, V. M. Rotello, Chem. Eur. J. 2004, 10, 5570.
83. A. Pramann, K. Rademann, Chem. Phys. Lett. 2001, 347, 46.
84. A. Savin, C. J. Umrigar, X. Gonze, Chem. Phys. Lett. 1998, 255, 391.
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. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegama, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, P. Hratchian, J. B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. 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. Ciolowski, 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. Johnson, W. Chen, M. W.Wong, C. Gonzales, J. A. Pople, Gaussian 03, Revision B.02, Gaussian, Inc., Pittsburgh, 2003.
86. a) T. Leininger, A. Nicklass, H. Stoll, M. Dolg, P. Schwerdtfeger, J. Chem. Phys. 1996, 105, 1052;
87. b) H.-J. Werner, P. J. Knowles, J. Chem. Phys. 1985, 82, 5053;
88. c) H.-J. Werner, P. J. Knowles, M. Schütz, R. Lindh, P. Celani, T. Korona, G. Rauhut, F. R. Manby, R. D. Amos, A. Bernhardsson, A. Berning, D. L. Cooper, M. J. O. Deegan, A. J. Dobbyn, F. Eckert, C. Hampel, G. Hetzer, A. W. Lloyd, S. J. McNicholas, W. Meyer, M. E. Mura, A. Nicklass, P. Palmieri, R. Pitzer, U. Schumann, H. Stoll, A. J. Stone, R. Tarroni, T. Thorsteinsson, MOLPRO 2002.3: A Package of Ab Initio Programs.
89. a) T. H. Dunning Jr, J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007;
90. b) R. A. Kendall, T. H. Dunning Jr, R. J. Harrison, J. Chem. Phys. 1992, 96, 6796;
91. c) D. E. Woon, T. H. Dunning Jr, J. Chem. Phys. 1993, 98, 1358.
92. R. Zahradník, L. Šroubková, Isr. J. Chem. 2003, 43, 243.
93. H. Nakatsuji, Chem. Phys. Lett. 1978, 59, 362.
94. a) H.-J. Werner, P. J. Knowles, J. Chem. Phys. 1988, 89, 5803;
95. b) P. J. Knowles, H.-J. Werner, Chem. Phys. Lett. 1988, 145, 514.
96. a) M. Douglas, N. M. Kroll, Ann. Phys. (N. Y) 1974, 82, 89;
97. b) B. A. Hess, Phys. Rev. A 1986, 33, 3742;
98. c) G. Jansen, B. A. Hess, Phys. Rev. A 1989, 39, 6016;
99. d) L. L. Foldy, S. A. Wonthuysen, Phys. Rev. 1950, 78, 29.
100. N. Godbout, D. R. Salahub, J. Andzelm, E. Wimmer, Can. J. Chem. 1992, 70, 560.
101. S. F. Boys, F. Bernardi, Mol. Phys. 1970, 19, 553.
102. a) R. B. Ross, J. M. Powers, T. Atashroo, W. C. Ermler, L. A. LaJohn, P. A. Christiansen, J. Chem. Phys. 1990, 93, 6654;
103. b) R. B. Ross, J. M. Powers, T. Atashroo, W. C. Ermler, L. A. LaJohn, P. A. Christiansen, J. Chem. Phys. 1994, 101, 1098.
104. K. P. Huber, G. Herzberg, Molecules Spectra and Molecular Structure IV: Constants of Diatomic Molecules, Van Nostrand Reinold, New York, 1979.
105. A. A. Radzig, B. M. Smirnov, Reference Data on Atoms, Molecules and Ions, Springer, Berlin, 1985.
106. A. Costales, A. K. Kandalam, R. Franco, R. Pandey, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 1940.
107. R. A. Elber, C. Rotberg, C. Simmerling, R. Goldstein, H. Y. Li, G. Verkhivker, C. Keasar, J. Zhang, A. Ulitsky, Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 159.
108. J. J. P. Stewart, J. Comput. Chem. 1989, 10, 209.
109. D. R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics, 85th ed., CRC Press, New York, 2004.
110. J. M. Matxain, J. M. Ugalde, M. D. Towler, R. J. Needs, J. Phys. Chem. A 2003, 107, 10004.
111. K. A. Peterson, J. Chem. Phys. 1995, 102, 262.
112. T. E. Sorensen, W. B. England, Int. J. Quantum Chem. 2000, 76, 259.