Semiempirical molecular orbital scheme to study lanthanide(III) complexes: PM3 parameters for europium, gadolinium, and ytterbium

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 3, Issue 3, 2007, Pages 1014-1027

  McNamara, Jonathan P ^a   Berrigan, Sean D ^a   Hillier, Ian H ^a  

^a UNIVERSITY OF MANCHESTER   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 36148974351     PISSN: 15499618     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct600304g     Document Type: Article

References (95)

1. Bouno-Core, G. E.; Li, H.; Marciniak, B. Coord. Chem. Rev. 1990, 99, 55.
2. de Sá, G. F.; Malta, O. L.; de Mello Donegá, C.; Simas, A. M.; Longo, R. L.; Santa-Cruz, P. A.; da Silva, E. F., Jr. Coord. Chem. Rev. 2000, 196, 165.
3. Parker, D.; Dickins, R. S.; Puschmann, H.; Crossland, C.; Howard, J. A. K. Chem. Rev. 2002, 102, 1977.
4. Kido, J.; Okamoto, Y. Chem. Rev. 2002, 102, 2357.
5. Lauffer, R. B. Chem. Rev. 1987, 87, 901.
6. Choppin, G. R.; Schaab, K. M. Inorg. Chim. Acta 1996, 252, 299.
7. Aime, S.; Botta, M.; Fasano, M.; Terreno, E. Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 19.
8. Thunus, L.; Lejeune, R. Coord. Chem. Rev. 1999, 184, 125.
9. Caravan, P.; Ellison, J. J.; McMurry, T. J.; Lauffer, R. B. Chem. Rev. 1999, 99, 2293.
10. DOTA = 1,4,7,10-tetraaza-1,4,7,10-tetrakis(carboxymethyl) cyclododecane.
11. OECD/NEA. Actinide and Lanthanide Product Partitioning and Transmutation; Proceedings of the Fifth Information Exchange Meeting, Mol, Belgium, November 25-27, 1998.
12. OECD/NEA. Actinide and Fission Product Partitioning and Transmutation; Proceedings of the Seventh Information Exchange Meeting, Jeju, Republic of Korea, October 14-16, 2002.
13. Morgado, C. A.; McNamara, J. P.; Hillier, I. H.; Sundararajan, M. Mol. Phys. 2005, 103, 905.
14. Sundararajan, M.; Hillier, I. H.; Burton, N. A J. Phys. Chem. A 2006, 110, 785.
15. Sundararajan, M.; Surendren, R. A.; Hillier, I. H. Chem. Phys. Lett. 2005, 418, 92.
16. Villa, A.; Cosentino, U.; Pitea, D.; Moro, G.; Maiocchi, A. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 3421.
17. Cundari, T. R.; Sommerer, S. O.; Strohecker, L. A.; Tippett, L. J. Chem. Phys. 1995, 103, 7058.
18. Maron, L.; Eisenstein, O. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 7140.
19. Cao, X.; Dolg, M. Chem. Phys. Lett. 2001, 349, 489.
20. Cao, X.; Dolg, M. Mol. Phys. 2003, 101, 1967.
21. Cao, X.; Dolg, M. J. Theor. Comput. Chem. 2005, 4, 583.
22. Takeda, K.; Tsuchiya, T.; Nakano, H.; Taketsugu, T.; Hirao, K. J. Mol. Struct. (Theochem) 2001, 537, 107.
23. Cosentino, U.; Villa, A.; Pitea, D.; Moro, G.; Barone, V.; Maiocchi, A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4901.
24. Cosentino, U.; Moro, G.; Pitea, D.; Calabi, L.; Maiocchi, A. J. Mol. Struct. (Theochem) 1997, 392, 75.
25. Smentek, L.; Hess, B. A.; Cross, J. P.; Manning, H. C.; Bornhop, D. J. J. Chem. Phys. 2005, 123, 244302.
26. Girichev, G. V.; Giricheva, N. I.; Haaland, A.; Kuzmina, N. P.; Samdal, S.; Strenalyuk, T. N.; Tverdova, N. V.; Zaitseva, I. G. Inorg. Chem. 2006, 45, 5179.
27. Guillaumont, D. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6893.
28. Cao, X.; Dolg, M. Mol. Phys. 2003, 101, 2427.
29. Heiberg, H.; Gropen, O.; Laerdahl, J. K.; Swang, O.; Wahlgren, U. Theor. Chem. Acc. 2003, 110, 118.
30. Cundari, T. R. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1998, 2771.
31. Fossheim, R.; Dugstad, H.; Dahl, S. G. Eur. J. Med. Chem. 1995, 30, 539.
32. THP = 1,4,7,10-tetrakis (2-hydroxypropyl)-1,4,7,10-tetraaza- cyclododecane; TMA = 1,4,7,10-tetrakis[(N-methylcarbamoyl)methyl]-1,4,7, 10-tetraazacyclododecane; DOTMP = 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10- tetrakis(methylenemethylphosphinate).
33. Cosentino, U.; Moro, G.; Pitea, D.; Villa, A.; Fantucci, P. C.; Maiocchi, A.; Uggeri, F. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 4606.
34. Kowall, T.; Foglia, F.; Helm, L.; Merbach, A. E. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 3790.
35. van Veggel, C. J. M.; Reinhoudt, D. N. Chem. Eur. J. 1999, 5, 90.
36. Field, M. J.; Basch, M.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1990, 11, 700.
37. Gao, J.; Xia, X. Science 1992, 258, 631.
38. Maseras, F.; Morokuma, K. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1170.
39. Tresadern, G.; Wang, H.; Faulder, P. F.; Burton, N. A.; Hillier, I. H. Mol. Phys. 2003, 101, 2775.
40. Alhambra, C.; Luz Sanchez, M.; Corchado, J.; Gao, J.; Truhlar, D. G. Chem. Phys. Lett. 2001, 347, 512.
41. Rossi, I.; Truhlar, D. G. Chem. Phys. Lett. 1995, 233, 231.
42. Dewar, M. J. S.; Thiel, W. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 4899.
43. Dewar, M. J. S.; Zoebisch, E. G.; Healy, E. F.; Stewart, J. J. P. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 5348.
44. Stewart, J. J. P. J. Comput. Chem. 1989, 10, 209.
45. Stewart, J. J. P. J. Mol. Model. 2004, 10, 155.
46. Thiel, W.; Voityuk, A. A. Theor. Chim. Acta 1992, 81, 391.
47. Thiel, W.; Voityuk, A. A. Theor. Chim. Acta 1996, 93, 315.
48. Mohr, M.; McNamara, J. P.; Wang, H.; Rajeev, S. A.; Ge, J.; Morgado, C.; Hillier, I. H. Faraday Discuss. 2003, 124, 413.
49. Sundararajan, M.; McNamara, J. P.; Hillier, I. H.; Wang, H.; Burton, N. A. Chem. Phys. Lett. 2005, 404, 9.
50. McNamara, J. P.; Sundararajan, M.; Hillier, I. H. J. Mol. Graphics Modell. 2005, 24, 128.
51. McNamara, J. P.; Sundararajan, M.; Hillier, I. H., Ge, J.; Campbell, A.; Morgado, C. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1307.
52. Culberson, J. C.; Knappe, P.; Rösch, N.; Zerner, M. C. Theor. Chim. Acta 1987, 71, 21.
53. Kotzian, M.; Rösch, N. J. Phys. Chem. 1992, 96, 7288.
54. Kotzian, M.; Rösch, N.; Zerner, M. C. Theor. Chim. Acta 1992, 81, 201.
55. Kotzian, M.; Rösch, N. J. Mol. Spectrosc. 1991, 147, 346.
56. Stewart, J. J. P. J. Comput.-Aided Mol. Des. 1990, 4, 1.
57. Stewart, J. J. P. MOPAC 2000 Manual; Fujitsu Ltd.: 1999. http://home.att.net/~mopacmanual (accessed September 2006).
58. de Andrade, A. V. M.; da Costa, N. B., Jr.; Simas, A. M.; de Sá, G. F. Chem. Phys. Lett. 1994, 227, 349.
59. Rocha, G. B.; Freire, R. O.; da Costa, N. B, Jr.; de Sá, G. F.; Simas, A. M. Inorg. Chem. 2004, 13, 2346.
60. Freire, R. O.; Rocha, G. B.; Simas, A. M. Inorg. Chem. 2005, 44, 3299.
61. Allen, F. H. Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 2002, 58, 380.
62. Freire, R. O.; da Costa, N. B., Jr.; Rocha, G. B.; Simas, A. M. J. Chem. Theor. Comput. 2006, 2, 64.
63. Freire, R. O.; Rocha, G. B.; Simas, A. M. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1524.
64. Freire, R. O.; da Costa, N. B., Jr.; Rocha, G. B.; Simas, A. M. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 5897.
65. da Costa, N. B., Jr.; Freire, R. O.; Rocha, G. B.; Simas, A. M. Inorg. Chem. Commun. 2005, 8, 831.
66. Freire, R. O.; da Costa, N. B., Jr.; Rocha, G. B.; Simas, A. M. J. Organomet. Chem. 2005, 690, 4099.
67. Bastos, C. C.; Freire, R. O.; Rocha, G. B.; Simas, A. M. J. Photochem. Photobiol., A 2006, 177, 225.
68. Freire, R. O.; do Monte, E. V.; Rocha, G. B.; Simas, A. M. J. Organomet. Chem. 2006, 691, 2584.
69. Freire, R. O.; Rocha, G. B.; Simas, A. M. Chem. Phys. Lett. 2006, 425, 138.
70. Voityuk, A. A.; Rösch, N. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4089.
71. Winget, P.; Horn, A. H. C.; Selçuki, C.; Martin, B.; Clark, T. J. Mol. Model. 2003, 9, 408.
72. Winget, P.; Clark, T. J. Mol. Model. 2005, 11, 439.
73. Cundari, T. R.; Deng, J.; Fu. W. Int. J. Quantum Chem. 2000, 77, 421.
74. Sundararajan, M.; McNamara, J. P.; Mohr, M.; Wang, H.; Hillier, I. H. Biochem Soc. Trans. 2005, 33, 20.
75. Brothers, E. N.; Merz, K. M., Jr. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2779.
76. Hutter, M. C.; Reimers, J. R.; Hush, N. S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 8080.
77. Stewart, J. J. P. J. Comput. Chem. 1989, 10, 221.
78. Stewart, J. J. P. J. Comput. Chem. 1991, 12, 320.
79. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
80. Miehlich, B.; Savin, A.; Stoll, H.; Preuss, H. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 200.
81. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
82. Frisch, K.-M.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C.-Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98, Revision A.7; Gaussian Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
83. 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.; Hratchain, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; 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, A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, Revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
84. Dolg, M.; Stoll, H.; Savin, A.; Preuss, H. Theor. Chim. Acta 1989, 75, 173.
85. Levine, D. PGAPack, Version 1.0; Mathematics and Computer Science Division Argonne National Laboratory: Argonne, IL, 1995.
86. Ralchenko, Y.; Jou, F.-C.; Kelleher, D. E.; Kramida, A. E.; Musgrove, A.; Reader, J.; Wiese, W. L.; Olsen, K. NIST Atomic Spectra Database, Version 3.1.0; National Institute of Standards and Technology: Gaithersburg, MD, September 4, 2006.
87. Aime, S.; Botta, M.; Fasano, M.; Terreno, E. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 941.
88. Botta, M. Eur. J. Inorg. Chem. 2000, 399.
89. Spirelet, M. R.; Rebizant, J.; Desreux, J. F.; Loncin, M. F. Inorg. Chem 1984, 23, 359.
90. Kumar, K.; Allen, Chang, C.; Francesconi, L. C.; Dischino, D. D.; Malley, M. F.; Gougoutas, J. Z.; Tweedle, M. F. Inorg. Chem. 1994, 33, 3567.
91. Perrin, L.; Maron, L.; Eisenstein, O. Faraday Discuss. 2003, 124, 25.
92. Adamo, C.; Maldivi, P. J. Phys. Chem. A. 1998, 102, 6812.
93. Lanza, G.; Fragalà, I. L. Chem. Phys. Lett. 1996, 255, 341.
94. Eisenstein, O.; Maron, L. J. Organomet. Chem. 2002, 647, 190.
95. Aime, S.; Barge, A.; Botta, M.; Fasano, M.; Ayala, J. D.; Bombieri, G. Inorg. Chem. Acta 1996, 246, 423.