Theoretical study of the oxygen exchange in uranyl hydroxide. An old riddle solved?

Journal of the American Chemical Society

Volumn 130, Issue 41, 2008, Pages 13735-13744

  Shamov, Grigory A ^a   Schreckenbach, Georg ^a  

^a UNIVERSITY OF MANITOBA   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

URANIUM;

MULTI-STEP MECHANISM; OXYGEN EXCHANGE; URANYL HYDROXIDE;

OXYGEN;

ACTINIDE; OXYGEN; UNCLASSIFIED DRUG; URANYL HYDROXIDE;

ARTICLE; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ENERGY TRANSFER; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR STABILITY; THEORETICAL STUDY; VIBRATION;

EID: 53849130673     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja804742f     Document Type: Article

References (91)

1. Morss, L. R.; Edelstein, N. M.; Fuger, J.; Katz, J. J. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, 3rd ed.; Springer: Berlin, 2006.
2. Baes, C. F.; Mesmer, R. E. The Hydrolysis of Cations. Wiley: New York, 1976.
3. Clark, D. L.; Hobart, D. E.; Neu, M. P. Chem. Rev. 1995, 95, 25.
4. Kaltsoyannis, N. Chem. Soc. Rev. 2003, 32, 9.
5. Schreckenbach, G.; Hay, P. J.; Martin, R. L. J. Comput. Chem. 1999, 20, 70.
6. Jones, L. H.; Penneman, R. A. J. Chem. Phys. 1953, 21, 542.
7. Basile, L. J.; Sullivan, J. C.; Ferraro, J. R.; LaBonville, P. Appl. Spedrosc. 1974, 28, 142.
8. Toth, L. M.; Begun, G. M. J. Phys. Chem. 1981, 85, 547.
9. Madic, C.; Begun, G. M.; Hobart, D. E.; Hahn, R. L. Inorg. Chem. 1984, 23, 1914.
10. Combes, J.-M.; Chisholm-Brause, C. J., Jr.; Parks, G. A.; Conradson, S. D.; Eller, P. G.; Triay, I. R.; Hobart, D. E.; Meijer, A. Environ. Sci. Technol. 1992, 26, 376.
11. Allen, P. G.; Bucher, J. J.; Shuh, D. K.; Edelstein, N. M.; Reich, T. Inorg. Chem. 1997, 36, 4676.
12. Bardin, N.; Rubini, P.; Madic, C. Radiochim. Acta 1998, 83, 189.
13. Conradson, S. D. Appl. Spedrosc. 1998, 52, 252A.
14. Wahlgren, U.; Moll, H.; Grenthe, I.; Schimmelpfennig, B.; Maron, L.; Vallet, V.; Gropen, O. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 8257.
15. Farkas, I.; Banyai, I.; Szabo, Z.; Wahlgren, U.; Grenthe, I. Inorg. Chem. 2000, 39, 799.
16. Antonio, M. R.; Soderholm, L.; Williams, C. W.; Blaudeau, J. P.; Bursten, B. E. Radiochim. Acta 2001, 89, 17.
17. Semon, L.; Boehme, C.; Billard, I.; Hennig, C.; Lutzenkirchen, K.; Reich, T.; Rossberg, A.; Rossini, I.; Wipff, G. ChemPhysChem 2001, 2, 591.
18. Den Auwer, C.; Simoni, E.; Conradson, S.; Madic, C. Eur. J. Inorg. Chem. 2003, 3843.
19. Gresham, G. L.; Gianotto, A. K.; Harrington, P. D.; Cao, L. B.; Scott, J. R.; Olson, J. E.; Appelhans, A. D.; Van Stipdonk, M. J.; Groenewold, G. S. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8530.
20. Gianguzza, A.; Milea, D.; Millero, F. J.; Sammartano, S. Mar. Chem. 2004, 85, 103.
21. Neuefeind, J.; Soderholm, L.; Skanthakumar, S. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2733.
22. Vallet, V.; Szabó, Z.; Grenthe, I. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2004, 3799.
23. Gibson, J. K.; Haire, R. G.; Santos, M.; Marçalo, J.; de Matos, A. P. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2768.
24. Spencer, S.; Gagliardi, L.; Handy, N. C.; Ioannou, A. G.; Skylaris, C.-K.; Willets, A.; Simper, A. M. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 1831.
25. Blaudeau, J. P.; Zygmunt, S. A.; Curtiss, L. A.; Reed, D. T.; Bursten, B. E. Chem. Phys. Lett. 1999, 310, 347.
26. Hay, P. J.; Martin, R. L.; Schreckenbach, G. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6259.
27. Hemmingsen, L.; Amara, P.; Ansoborlo, E.; Field, M. J. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4095.
28. Matsika, S.; Pitzer, R. M.; Reed, D. T. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 11983.
29. Tsushima, S.; Suzuki, A. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2000, 529, 21.
30. Tsushima, S.; Yang, T. X.; Suzuki, A. Chem. Phys. Lett. 2001, 334, 365.
31. Vallet, V.; Wahlgren, U.; Schimmelpfennig, B.; Szabó, Z.; Grenthe, I. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11999.
32. Yang, T. X.; Tsushima, S.; Suzuki, A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 10439.
33. Fuchs, M. S. K.; Shor, A. M.; Rösch, N. Int. J. Quantum Chem. 2002, 86, 487.
34. Greathouse, J. A.; O'Brien, R. J.; Bemis, G.; Pabalan, R. T. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 1646.
35. Oda, Y.; Aoshima, A. J. Nucl. Sci. Technol. 2002, 39, 647.
36. Bridgeman, A. J.; Cavigliasso, G. Faraday Discuss. 2003, 124, 239.
37. Clavaguera-Sarrio, C.; Brenner, V.; Hoyau, S.; Marsden, C. J.; Millie, P.; Dognon, J. P. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3051.
38. Moskaleva, L. V.; Krüger, S.; Spörl, A.; Rösch, N. Inorg. Chem. 2004, 43, 4080.
39. Vallet, V.; Privalov, T.; Wahlgren, U.; Grenthe, I. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7766.
40. (a) Shamov, G. A.; Schreckenbach, G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 10961.
41. (b) Correction note: Shamov, G. A.; Schreckenbach, G. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 12072.
42. Gutowski, K. E.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 8840.
43. Bühl, M.; Kabrede, H.; Diss, R.; Wipff, G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6357.
44. Szabo, Z.; Toraishi, T.; Vallet, V.; Grenthe, I. Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 784.
45. Schreckenbach, G.; Hay, P. J.; Martin, R. L. Inorg. Chem. 1998, 37, 4442.
46. Clark, D. L.; Conradson, S. D.; Donohoe, R. J.; Keogh, D. W.; Morris, D. E.; Palmer, P. D.; Rogers, R. D.; Tait, C. D. Inorg. Chem. 1999, 38, 1456.
47. Moll, H.; Reich, T.; Szabo, Z. Radiochim. Acta 2000, 88, 411.
48. Vallet, V.; Wahlgren, U.; Schimmelpfennig, B.; Moll, H.; Szabo, Z.; Grenthe, I. Inorg. Chem. 2001, 40, 3516.
49. Tsushima, S.; Reich, T. Chem. Phys. Lett. 2001, 347, 127.
50. Sonnenberg, J. L.; Hay, P. J.; Martin, R. L.; Bursten, B. E. Inorg. Chem. 2005, 44, 2255.
51. Hratchian, H. P.; Sonnenberg, J. L.; Hay, P. J.; Martin, R. L.; Bursten, B. E.; Schlegel, H. B. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 8579.
52. Infante, I.; van Stralen, B.; Visscher, L. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1156.
53. Garcia-Hernandez, M.; Willnauer, C.; Krüger, S.; Moskaleva, L. V.; Rösch, N. Inorg. Chem. 2006, 45, 1356.
54. Ingram, K. I. M.; Häller, L. J. L.; Kaltsoyannis, N. Dalton Trans. 2006, 2403.
55. Siboulet, B.; Marsden, C. J.; Vitorge, P. Chem. Phys. 2006, 326, 289.
56. Szabo, Z.; Grenthe, I. Inorg. Chem. 2007, 46, 9372.
57. Denning, R. G. Struct. Bonding (Berlin) 1992, 79, 215.
58. Denning, R. G. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4125.
59. Koch, W.; Holthausen, M. C. A Chemist's Guide to Density Functional Theory; Wiley Verlag Chemie: New York, 2000.
60. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
61. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
62. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1988, 37, 785.
63. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.
64. Vaughn, A. E.; Barnes, C. L.; Duval, P. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 6622.
65. Laikov, D. N. Priroda code, version 5.0, 2004.
66. Laikov, D. N. Chem. Phys. Lett. 1997, 281, 151.
67. Laikov, D. N. An implementation of the scalar relativistic density functional theory for molecular calculations with Gaussian basis sets. Poster presentation at DFT2000 Conference, Menton, France, June 11-14, 2000.
68. Laikov, D. N. Chem. Phys. Lett. 2005, 416, 116.
69. Laikov, D. N.; Ustynyuk, Y. A. Russ. Chem. Bull. 2005, 54, 820.
70. Baerends, E. J.; et al. ADF 2004.01, Scientific Computing and Modelling, Theoretical Chemistry, Vrije Universiteit: Amsterdam, The Netherlands, 2004.
71. Fonseca Guerra, C.; Snijders, J. G.; te Velde, G.; Baerends, E. J. Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 391.
72. te Velde, G.; Bickelhaupt, F. M.; Baerends, E. J.; Fonseca Guerra, C.; van Gisbergen, S. J. A.; Snijders, J. G.; Ziegler, T. J. Comput. Chem. 2001, 22, 931.
73. Dyall, K. G. J. Chem. Phys. 1994, 100, 2118.
74. Shamov, G. A.; Schreckenbach, G. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 9486.
75. Shamov, G. A.; Schreckenbach, G.; Vo, T. Chem. Eur. J. 2007, 13, 4932.
76. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
77. Mayer, I. Simple theorems, proofs, and derivations in quantum chemistry; Kluwer Academic/Plenum Publishers: New York, 2003.
78. Shamov, G. A.; Schreckenbach, G. Inorg. Chem. 2008, 47, 805.
79. Berard, J. J.; Shamov, G. A.; Schreckenbach, G. J. Phys. Chem. A 2007, 101, 10789.
80. Shamov, G. A.; Schreckenbach, G.; Martin, R. L.; Hay, P. J. Inorg. Chem. 2008, 47, 1465.
81. Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. Chem. Rev. 1999, 99, 2161.
82. Klamt, A.; Jonas, V.; Bürger, T.; Lohrenz, J. C. W. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 5074.
83. Klamt, A.; Schüürmann, G. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1993, 2, 799.
84. Pye, C. C.; Ziegler, T. Theor. Chem. Acc. 1999, 101, 396.
85. van Lenthe, E.; Baerends, E. J.; Snijders, J. G. J. Chem. Phys. 1993, 99, 4597.
86. van Lenthe, E.; Baerends, E. J.; Snijders, J. G. J. Chem. Phys. 1994, 101, 9783.
87. van Lenthe, E.; Ehlers, A.; Baerends, E. J. J. Chem. Phys. 1999, 110, 8943.
88. van Lenthe, E.; van Leeuwen, R.; Baerends, E. J. Int. J. Quantum Chem. 1996, 57, 281.
89. Jaque, P.; Marenich, A. V.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 5783.
90. Batista, E. R.; Martin, R. L.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 2004, 121, 11104.
91. Green, D. W.; Reedy, G. T.; Gabelnick, S. D. J. Chem. Phys. 1980, 73, 4207.