Energies, geometries, and charge distributions of ZN molecules, clusters, and biocenters from coupled cluster, density functional, and neglect of diatomic differential overlap models

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 5, Issue 5, 2009, Pages 1254-1265

  Sorkin, Anastassia ^a   Truhlar, Donald G ^b   Amin, Elizabeth A ^a  

^a UNIVERSITY OF MINNESOTA   (United States)

^b UNIVERSITY OF MINNESOTA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 66749086899     PISSN: 15499618     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct900038m     Document Type: Article

References (144)

1. Vargas-Tah, A. A.; Garcia, R. C.; Archila, R. F. P.; Solis, J. R.; López, A. J. C. Catal Today 2005, 107, 713.
2. Di Serio, M.; Tesser, R.; Dimiccoli, M.; Cammarota, F.; Nastasi, M.; Santasesaria, E. J. Mol. Catal. A 2005, 239, 111.
3. De Cola, P. L.; Gläser, R.; Weitkamp, J. APPL. Catal. A 2006, 306, 85.
4. Yin, C.; Zhao, R.; Zhao, H.; Xu, Y.; Liu, C. Pet. Sci. Technol. 2007, 25, 491.
5. Baruwati, B.; Kumar, D. K.; Manorama, S. V. Sensors Actuators. B 2006, 119, 676.
6. Srivastava, A.; Rashmi; Jain, K. Mater. Chem. Phys. 2007, 105, 385.
7. Shinde, V. R.; Gujar, T. P.; Lokhande, C. D.; Mane, R. S.; Han, S.-H. Mater. Sci. Eng. B 2007, 137, 119.
8. Shinde, V. R.; Gujar, T. P.; Lokhande, C. D.; Mane, R. S.; Han, S, H. Sensors Actuators. B 2007, 123, 882.
9. Kapse, V. D.; Ghosh, S. A.; Raghuwanshi, F. C.; Kapse, S. D. Mater. Chem. Phys 2009, 113, 638.
10. Mishra, D.; Srivastava, A.; Srivastava, A.; Shukla, R. K. Appl. Surf. Sci. 2008, 255, 2947.
11. Callan, J. F.; de Silva, A. P.; Margi, D. C. Tetrahedron 2005, 61, 8551.
12. Kikuchi, K.; Komatsu, K.; Nagano, T. Curr. Opin. Chem. Biol. 2004, 8, 182.
13. Wang, J. Analyst 2005, 130, 421.
14. Dai, Z.; Canary, J. W. New J. Chem. 2007, 31, 1708.
15. Leroux, J. C.; Allémann, E.; De Jaeghere, F.; Doelker, E.; Gurny, R. J. Controlled Release 1996, 39, 339.
16. Huang, M. H.; Mao, S.; Feick, H.; Yan, H.; Wu, Y.; Kind, H.; Weber, E.; Russo, R.; Yang, P. Science 2001, 292, 1897.
17. Tani, T.; Mädler, L.; Pratsinis, S. E. J. Nanopart. Res. 2002, 4, 337.
18. Greene, L. E.; Law, M.; Goldberger, J.; Kim, F.; Johnson, J. C.; Zhang, Y.; Saykally, R. J.; Yang, P. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 3031.
19. Vayssieres, L. Adv. Mater. 2003, 15, 464.
20. Liu, B.; Zeng, H. C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4430.
21. Kong, X. Y.; Wang, Z. L. Nano Lett. 2003, 3, 1625.
22. Wang, R. M.; Xing, Y. J.; Xu, J.; Yu, D. P. New J. Phys. 2003, 5, 115.
23. Larson, D. R.; Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Clark, S. W.; Bruchez, M. P.; Wise, F. W.; Webb, W. W. Science 2003, 300, 1434.
24. Beek, W. J.; Wienk, M. M.; Janssen, R. A. J. Adv. Mater. 2003, 16, 1009.
25. Su, C.-Y.; Goforth, A. M.; Smith, M. D.; Pellechia, P. J.; zur Loye, H.-C. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3576.
26. Kong, X. Y.; Ding, Y.; Yang, R.; Wang, Z. L. Science 2004, 303, 1348.
27. Li, Q.; Kumar, V.; Li, Y.; Zhang, H.; Marks, T. J.; Chang, R. P. H. Chem. Mater. 2005, 17, 1001.
28. Gao, P. X.; Ding, Y.; Mai, W.; Hughes, W. L.; Lao, C. S.; Wang, Z. L. Science 2005, 309, 1700.
29. Lao, C. S.; Liu, J.; Gao, P. X.; Zhang, L.; Davidovic, D.; Tummala, R.; Wang, Z. L. Nano Lett. 2006, 6, 263.
30. Fu, Z.; Dong, W.; Yang, B.; Wang, Z.; Yang, Y.; Yan, H.; Zhang, S.; Zuo, J.; Ma, M.; Liu, X. Solid State Commun. 2006, 138, 179.
31. Pradhan, N.; Battaglia, D. M.; Liu, Y.; Peng, X. Nano Lett. 2007, 7, 312.
32. Soci, C.; Zhang, A.; Xiang, B.; Dayeh, S. A.; Aplin, D. P. R.; Park, J.; Bao, X. Y.; Lo, Y. H.; Wang, D. Nano Lett. 2007, 7, 1003.
33. Leschkies, K. S.; Divakar, R.; Basu, J.; Enache-Pommer, E.; Boercker, J. E.; Carter, C. B.; Kortshagen, U. R.; Norris, D. J.; Aydil, E. S. Nano Lett. 2007, 7, 1793.
34. Kee, C. S.; Ko, D. K.; Lee, J. Solid State Commun. 2007, 142, 195.
35. McCall, K. A.; Huang, C.-C.; Fierke, C. A. J. Nutr. 2000, 130, 1437S.
36. Amin, E. A.; Welsh, W. J. J. Med. Chem. 2001, 44, 3849.
37. Kilshtain-Vardi, A.; Shoham, G.; Goldblum, A. Int. J. Quantum Chem. 2002, 88, 87.
38. Bräuer, M.; Pérez-Lustres, J. L.; Weston, J.; Anders, E. Inorg. Chem. 2002, 41, 1454.
39. Hou, T.; Zhang, W.; Xu, X. J. Computer-Aided Mol, Des. 2002, 16, 27.
40. Hasegawa, K.; Ono, T.; Noguchi, T. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 3377.
41. Krauss, M.; Olsen, L.; Antony, J.; Hemmingsen, L. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 9446.
42. Dudev, T.; Lim, C. Chem, Rev. 2003, 103, 773.
43. Dudev, T.; Lin, Y.; Dudev, M.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3168.
44. Bergquist, C.; Fillebeen, T.; Morlok, M. M.; Parkin, J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6189.
45. Babu, C. S.; Dudev, T.; Casareno, R.; Cowan, J. A.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9318.
46. Hu, X.; Shelver, W. H. J. Mol, Graphics Modelling 2003, 22, 115.
47. Krauss, M.; Gresh, N.; Antony, J. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1215.
48. Gervasio, F. L.; Schettino, V.; Mangani, S.; Krack, M.; Carloni, P.; Parrinello, M. J. Phys. Chem, B 2003, 107, 6886.
49. Remko, M.; Garaj, V. Mol. Phys. 2003, 101, 2357.
50. Gleeson, M. P.; Burton, N. A.; Hillier, I. H. Phys. Chem, Chem. Phys. 2003, 5, 4272.
51. Parkin, G. Chem, Rev. 2004, 104, 699.
52. Brown, D. A.; Cuffe, L. P.; Fitzpatrick, N. J.; Ryan, A. T. Inore. Chem. 2004, 43, 297.
53. Asthagiri, D.; Pratt, L. R.; Paulaitis, M. E.; Rempe, S. B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1285.
54. Xu, Q.; Guo, H. J. Phys. Chem, B 2004, 108, 2477.
55. Linder, D. P.; Rodgers, K. R. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 13839.
56. Ambroggio, X. A.; Rees, D. C.; Deshaies, R. J. PLoS Biol. 2004, 2, 0113.
57. Fleischer, H. Coord. Chem, Rev. 2005, 249, 799.
58. Guo, H.; Rao, N.; Xu, Q.; Guo, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3191.
59. Dudev, T.; Chang, L.-Y.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4091.
60. Marino, T.; Russo, N.; Toscano, M. J. Am, Chem, Soc. 2005, 127, 4242.
61. Sakharov, D. V.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4921.
62. Lin, Y.-L.; Lee, Y.-M.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11336.
63. Bozym, R. A.; Thompson, R. B.; Stoddard, A. K.; Fierke, C. A. ACS Chem. Biol. 2006, 1, 103.
64. Petros, A. K.; Reddi, A. R.; Kennedy, M. L.; Hyslop, A. G.; Gibney, B. R. Inorg. Chem. 2006, 45, 9941.
65. Estiu, G.; Suárez, D.; Merz, K. M., Jr. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1240.
66. Furukawa, Y.; Fu, R.; Deng, H.-X.; Siddique, T.; O'Halloran, T. V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 7148.
67. Reddi, A. R.; Gibney, B. R. Biochemistry 2007, 46, 3745.
68. Gupta, S. P. Chem. Rev. 2007, 107, 3042.
69. Riccardi, D.; Cui, Q. J. Phys. Chem, A 2007, 111, 5703.
70. Poznañski, J.; Najda, A.; Bretner, M.; Shugar, D. J. Phys. Chem, A 2007, 111, 6501.
71. Lee, Y.-M.; Lim, C. J. Mol. Biol. 2008, 379, 545.
72. Koutmos, M.; Pejchal, R.; Borner, T. M.; Matthews, R. G.; Smith, J. L.; Ludwig, M. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 3286.
73. Turk, B. E.; Wong, T. Y.; Schwarzenbacher, R.; Jarrell, E. T.; Leppla, S. H.; Collier, R. J.; Liddington, R. C.; Cantley, L. C. Nat. Struct. Mol, Biol. 2004, 11, 60.
74. Iyer, S.; Visse, R.; Nagase, H.; Acharya, K. R. J. Mol. Biol. 2006, 362, 78.
75. Becker, J. W.; Marcy, A. L.; Rokosz, L. L.; Axel, M. G.; Burbaum, J. J.; Fitzgerald, P. M.; Cameron, P. M.; Esser, C. K.; Hagmann, W. K.; Hermes, J. D.; Springer, J. P. Protein Sci. 1995, 4, 1966.
76. Heurgue-Hamard, V.; Graille, M.; Scrima, N.; Ulryck, N. J. Biol. Chem. 2006, 281, 36140.
77. Rude, U. Proteins: Struct. Funct, Genet. 1995, 21, 40.
78. Kafafi, S. A.; Krauss, M. Int. J. Quantum Chem. 1999, 75, 289.
79. Bräuer, M.; Kunert, M.; Dinjus, E.; Kluβmann. M.: Döring. M.: Görls. H.: Anders. E. J. Mol, Struct, (THEQCHFM) 2000, 505, 289.
80. Yazal, E. J.; Pang, Y. P. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2001, 545, 271.
81. Matxain, J. M.; Fowler, J. E.; Ugalde, J. M. Phys. Rev. A 2000, 61, 053201.
82. Matxain, J. M.; Fowler, J. E.; Ugalde, J. M. Phys. Rev. A 2000, 62, 053201.
83. Elstner, M.; Cui, Q.; Munih, P.; Kaxiras, E.; Frauenheim, T.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 2003, 24, 565.
84. Brothers, E. N.; Suarez, D.; Deerneld, D. W., I.L.; Merz, K. M., Jr. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1677.
85. Tachikawa, H.; Iokibe, K.; Azumi, K.; Kawabata, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 3978.
86. Iokibe, K.; Tachikawa, H.; Azumi, K. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2007, 40, 427.
87. Drew, M. G. B.; Parui, D.; De, S.; Chowdhury, S.; Dipankar, D. New J. Chem. 2007, 31, 1763.
88. Jain, T.; Jayaram, B. Proteins: Struct. Funct. Bioinf. 2007, 67, 1167.
89. Amin, E. A.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 75.
90. Frison, G.; Ohanessian, G. J. Comput. Chem. 2008, 29, 416.
91. Jiang, L.; Xu, Q. J. Chem. Phys. 2008, 128, 124317.
92. Zhao, Y.; Schultz, N. E.; Trahlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 364.
93. Raghavachari, K.; Tracks, G. W.; Pople, J. A.; Head-Gordon, M. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 479.
94. Bartlett, R. J. J. Phys. Chem. 1989, 93, 1697.
95. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
96. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
97. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
98. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.
99. Zhao, Y.; Trahlar, D. G. Theor. Chem. Acc. 2007, 120, 215.
100. Zhao, Y.; Trahlar, D. G. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 157.
101. Dewar, M. J. S.; Merz, K. M., Jr. Organometallics 1988, 7, 522.
102. Dewar, M. J. S.; Zoebisch, E. G.; Healy, E. F.; Stewart, J. J. P. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3902.
103. Dewar, M. J. S.; Jie, C.; Yu, G. Tetrahedron 1993, 23, 5003.
104. Holder, A. J.; Dennington, R. D.; Jie, C.; Yu, G. Tetrahedron 1994, 50, 627.
105. Stewart, J. J. P. J. Commit. Chem., 1989, 10, 209.
106. Hehre, W. J.; Yu, J.; Adei, E. Abstracts of Papers, 212th ACS National Meeting, Orlando, FL, Aug. 25-29, 1996; American Chemical Society: Washington, DC, 1996; Abstract COMP 092.
107. Hehre, W. J. A Guide to Molecular Mechanics and Quantum Chemical Calculations; Wavefunction, Inc.: Irvine, CA, 2003; p 48.
108. Cundari, T. R.; Deng, J. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 1999, 39, 376.
109. Bosque, R.; Maseras, F. J. Comput. Chem. 2000, 21, 562.
110. Thiel, W.; Voityuk, A. Theor. Chim. Acta 1992, 81, 391.
111. Thiel, W.; Voityuk, A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 616.
112. Stewart, J. J. P. J. Mol. Modeline 2007, 13, 1173.
113. Anh, N. T.; Frison, G.; Solladié-Cavallo, A.; Metzner, P. Tetrahedron 1998, 54, 12841.
114. Dewar, M. J. S.; Thiel, W. J. Am, Chem, Soc. 1977, 99, 4899.
115. Dewar, M. J. S.; Thiel, W. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 4907.
116. Wachters, A. J. H. J. Chem. Phys. 1970, 52, 1033.
117. Hay, P. J. J. Chem, Phys. 1977, 68, 4377.
118. Raghavachari, K.; Trucks, G. W. J. Chem. Phys. 1989, 91, 1062.
119. Frisch, M. J.; Tracks, 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, N.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, 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.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strahl, 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.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
120. Dolg, M.; Wedig, U.; Stoll, H.; Preuss, H. J. Chem, Phys. 1987, 86, 866.
121. Lynch, B. J.; Zhao, Y.; Trahlar, D. G. J. Phys. Chem A 2003, 107, 1384.
122. Schuchardt, K. L.; Didier, B. T.; Elsethagen, T.; Sun, L.; Gurumoorthi, V.; Chase, J.; Li, J.; Windus, T. L. J. Chem, Inf. Model. 2007, 47, 1045.
123. Zhao, Y.; Trahlar, D. G. MN-GFM: Minnesota Gaussian Functional Module-Version 3.0; University of Minnesota: Minneapolis, MN, 2006.http://comp.chem.umn.edu/mn-gfm/, accessed 6/5/2008.
124. Dewar, M. J. S.; Stewart, J. J. P.http://www.openmopac.net/index.html, accessed 2/11/2008.
125. Stewart, J. J. P.; Zheng, J.; Rossi, I.; Hu, W.-P.; Lynch, G. C.; Liu, Y.-P.; Chuang, Y. Y.; Pu, J.; Li, J.; Cramer, C. J.; Fast, P. L.; Sorkin, A.; Trahlar, D. G. MOPAC 5.012mn; University of Minnesota, 2008; http://comp.chem.umn.edu/mopac/, accessed 3/9/2009.
126. Spartan'04; Wavefunction, Inc., Irvine, CA; http://www. wavefun.com/products/spartan.html, accessed 3/14/2006.
127. Kinal, A.; Piecuch, P. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 734.
128. Munzarova, M.; Kaupp, M. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9966.
129. Li, X.; Paldus, J. J. Chem. Phys. 2007, 126, 234303.
130. Mayor-López, M. J.; Lüthi, H. P.; Koch, H.; Morgantini, P. Y.; Weber, J. J. Chem. Phys. 2000, 113, 8009.
131. Elstner, M.; Porezag, D.; Jungnickel, G.; Elsner, J.; Haugk, M.; Frauenheim, T.; Suhai, S.; Seifert, G. Phys. Rev. B 1998, 58, 7260.
132. Elstner, M.; Cui, Q.; Munih, P.; Kaxiras, E.; Frauenheim, T.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 2003, 24, 565.
133. Truhlar, D. G. J. Comput. Chem. 2007, 28, 73.
134. Schultz, N. E.; Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 11127.
135. Zhao, Y.; Schultz, N. E.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2005, 123, 161103.
136. Furche, F.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2006, 124, 044103.
137. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2006, 124, 224105.
138. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem, Phys. 2006, 125, 194101.
139. Harvey, J. N. Annu. Rep. Prog. Chem,. Sect. C. 2006, 102, 203.
140. Sears, J. S.; Sherrill, C. D. J. Phys. Chem, A 2008, 112, 3466.
141. Sears, J. S.; Sherrill, C. D. J. Phys. Chem, A 2008, 112, 6741.
142. Ghosh, A.; Gonzalez, E.; Tangen, E.; Roos, B. O. J. Phys. Chem, A 2008, 112, 12792.
143. Rinaldo, D.; Tian, L.; Harvey, J. N.; Friesner, R. A. J. Chem. Phys. 2008, 129, 164108.
144. Bühl, M.; Reimann, C.; Pantazis, D.; Bredow, T.; Neese, F. J. Chem. Theory Comput 2008, 4, 1449.