Combined quantum mechanical and Molecular mechanics studies of the electron-transfer reactions involving carbon tetrachloride in solution

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 112, Issue 12, 2008, Pages 2713-2720

  Valiev, Marat ^a   Bylaska, Eric J ^a   Dupuis, Michel ^b   Tratnyek, Paul G ^c  

^a PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

^c OREGON HEALTH AND SCIENCE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVATION ENERGY; CARBON TETRACHLORIDE; CHLORINE COMPOUNDS; DECHLORINATION; ELECTRODES; FREE ENERGY; MOLECULAR MECHANICS; NUMERICAL METHODS; QUANTUM THEORY; REDUCTION;

ACTIVATION BARRIERS; DENSITY FUNCTIONALS; ELECTRON-TRANSFER REACTIONS; ELECTRON-TRANSFER STEP; QM/MM CALCULATIONS; QUANTUM MECHANICAL; REDUCTION POTENTIAL; REDUCTIVE DECHLORINATION;

ELECTRON TRANSITIONS;

EID: 47149087368     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp7104709     Document Type: Article

References (67)

1. Dilling, W. L.; Tefertiller, N. B.; Kallos, G. J. Environ. Sci. Technol. 1975, 9, 833.
2. Kriegman-King, M. R.; Renhard, M. Environ. Sci. Technol. 1992, 26, 2198.
3. Weckhuysen, B. M.; Mestl, G.; Rosynek, M. P.; Krawietz, T. R.; Haw, J. F.; Lunsford, J. H. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3773.
4. Amonette, J. E.; Workman, D. J.; Kenedy, D. W.; Frachter, J. S.; Gorby, Y. A. Environ. Sci. .Technol 2000, 34, 4606.
5. Tsuchida, T.; Yasuyama, T.; Higuchi, K.; Watanabe, A.; Urakami, T.; Akaike, T.; Sato, K.; Maedah. J. Gastroenterol. Hepatol. 1993, 8, 342.
6. Curtiss, G. P.; Reinhard, M. Environ. Sci. Technol. 1994, 28, 2393.
7. Perlinger, J. A.; Angst, W.; Schwarzenbach, R. P. Environ. Sci. Technol. 1996, 30, 3408.
8. Perlinger, J. A.; Buschmann, J.; Schwarzenbach, R. P. Environ. Sci. Technol. 1998, 32, 2431.
9. Maymo-Gatell, X.; Chien, Y.; Gossett, J. M.; Zinder, S. H. Science 1997, 267, 1568.
10. Holliger, C.; Wohlfarth, G.; Diekert, G. FEMS Microbiol. Rev. 1998, 22, 383.
11. Schwarzenbach, R. P.; Gschwend, P. M.; Imboden, D. M. Environmental Organic Chemistry; John Wiley & Sons, Inc.: New York, 1993.
12. Costentin, C.; Robert, M.; Saveant, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10729.
13. Paulino, J. A.; Squires, R. R. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5573.
14. Martin, J. D. D.; Hepburn, J. W. J. Chem. Phys. 1998, 109, 8139.
15. Bylaska, E. J.; Dixon, D. A.; Felmy, A. R.; Tratnyek, P. G. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 11581.
16. Tratnyek, P. G.; Weber, E. J.; Schwarzenbach, R. P. Environ. Toxicol. Chem. 2003, 22, 1733.
17. Scherer, M. M.; Balko, B. A.; Gallagher, D. A.; Tratnyek, P. G. Environ. Sci. Technol. 1998, 32, 3026.
18. Bylaska, E. J.; Dixon, D. A.; Felmy, A. R. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 610.
19. Bylaska, E. J.; Dixon, D. A.; Felmy, A. R.; Apra, E.; Windus, T. L.; Zhan, C.-G.; Tratnyek, P. G. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 610.
20. Bylaska. E. J.; Dupuis, M.; Tratnyek, P. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5905.
21. Arnold, W. A.; Wignet, P.; Cramer, C. J. Environ. Sci. Technol. 2002, 36, 3536.
22. Nonnenberg, C.; van der Donk, W. A.; Zipzse, H. Phys. Rev. A 2002, 106, 8708.
23. Patterson, E. V.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2025.
24. Borisov, Y. A.; Arcia, E. E.; Mielke, S. L.; Garrett, B. C.; Dunning, J. T. H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 7724.
25. Winget, P.; Cramer, C.; Truhlar, D. Theor. Chem. Acc. 2004, 112, 217.
26. Perlinger, J. A.; Venkatapathy, R.; Harrison, J. F. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2752.
27. Feller, D.; Peterson, K.; de Jong, W.; Dixon, D. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3510.
28. Soriano, A.; Silla, E.; Tunon, I. J. Chem. Phys. 2002, 116, 6102.
29. Bertran, J.; Gallardo, I.; Moreno, M.; Saveant, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 9576.
30. Tada, T.; Yoshimura, R. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1593.
31. Pause, L.; Robert, M.; Saveant, J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9829.
32. Sun, H.; Bozzelli, J. W. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 4504.
33. Booty, M. R.; Bozzelli, J. W.; Ho, W. P.; Magee, R. S. Environ. Sci. Technol. 1995, 29, 3059.
34. Chen, C.; Wong, D.; Bozzelli, J. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 4551.
35. Sun, H.; Bozzelli, J. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1018.
36. Zhang, N.; Blowers, P.; Farrell, J. Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 612.
37. Bylaska, E. J. Theor. Chem. Acc. 2006, 116, 281.
38. Klamt, A.; Schuurmann, G. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1993, 1993, 799.
39. Cossi, M.; Barone, V.; Cammi, R.; Tomasi, J. Chem. Phys. Lett. 1996, 255, 327.
40. Friesner, R. A.; Guallar, V. Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 389.
41. Gao, J. L.; Truhlar, D. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 467.
42. Valiev, M.; Garrett, B. C.; Tsai, M.-K.; Kowalski, K.; Kathmann, S. M.; Schenter, G. K.; Dupuis, M. J. Chem. Phys. 2007, 127, 51102.
43. Bartlett, R. J., and J. F. Stanton. In Reviews of Computational Chemistry; Lipkowitz, K. B., Boyd, D. B., Ed.; VCH Publishers: New York, 1995; Chapter 2, pp 65-169.
44. Bartlett, R. J.; Musial, M. Rev. Mod. Phys. 2007, 79, 291.
45. Saveant, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 6788.
46. Saveant, J. M. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 455.
47. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
48. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
49. Francl, M. M.; Petro, W. J.; Hehre, W. J.; Binkley, J. S.; Gordon, M. S.; DeFrees, D. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1982, 77, 3654.
50. Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007.
51. Apra, E.; Windus, T. L.; Straatsma, T. P.; Bylaska, E. J.; de Jong, W.; Hirata, S.; Valiev, M.; Hackler, M. T.; Pollack, L.; Kowalski, K.; Harrison, R. J.; Dupuis, M.; Smith, D. M. A.; Nieplocha, J.; Tipparaju, V.; Krishnan, M.; Brown, E.; Cisneros, G.; Fann, G. I.; Fruchtl, H.; Garza, J.; Hirao, K.; Kendall, R.; Nichols, J. A.; Tsemekhman, K.; Wolinski, K.; Anchell, J.; Bernholdt, D.; Borowski, P.; Clark, T.; Clerc, D.; Dachsel, H.; Deegan, M.; Dyall, K.; Elwood, D.; Glendening, E.; Gutowski, M.; Hess, A.; Jaffe, J.; Johnson, B.; Ju, J.; R. Kobayashi, R.; Kutteh, R.; Lin, Z.; Littlefield, R.; Long, X.; Meng, B.; Nakajima, T.; Niu, S.; Rosing, M.; Sandrone, G.; Stave, M.; Taylor, H.; Thomas, G.; van Lenthe, J.; Wong, A.; Zhang, Z. NWChem, A Computational Chemistry Package for Parallel Computers, 4.7 ed.; Pacific Northwest National Laboratory: Richland, WA, 2005.
52. Garrett, B. C.; Schenter, G. K. Int. Rev. Phys. Chem. 1994, 13, 263.
53. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269.
54. Fox, T.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 8070.
55. Zhang, Y. K.; Liu, H. Y.; Yang, W. T. J. Chem. Phys. 2000, 112, 3483.
56. Zwanzig, R. W. J. Chem. Phys. 1954, 22, 1420.
57. Stefanovich, E. V.; Truong, T. N. Chem. Phys. Lett. 1995, 244, 65.
58. Eberson, L. Acta Chem. Scand. 1999, 53, 751.
59. Piecuch, P. J. Mol. Struct. 1997, 436-437, 503.
60. Roszak, S.; Koski, W.; Kaufman, J.; Balasubramanian, K. J. Chem. Phys. 1997, 106, 7709.
61. Spence, D.; Schulz, G. J. J. Chem. Phys. 1973, 58, 1800.
62. Tissandier, M. D.; Cowen, K. A.; Feng, W. Y.; Gundlach, E.; Cohen, M. H.; Earhart, A. D.; Coe, J. V.; Tuttle, T. R., Jr. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 7787.
63. Wagman, D. D. J. Phys. Chem. Ref. Data 1982, 11, Suppl. 2.
64. Chase, J.; M. W. Phys. Chem. Ref. Data 1998, 9, 1.
65. Li, T.; Farrell, J. Environ. Sci. Technol. 2001, 35, 3560.
66. Brancato, G.; Barone, V.; Rega, N. Theor. Chem. Acc. 2007, 117, 1001.
67. Hirata, S.; Valiev, M.; Dupuis, M.; Xantheas, S. S.; Sugiki, S.; Sekino, H. Mol. Phys. 2005, 103, 2255.