Block-localized density functional theory (BLDFT), diabatic coupling, and their use in valence Bond theory for representing reactive potential energy surfaces

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 5, Issue 10, 2009, Pages 2702-2716

  Cembran, Alessandro ^a,b   Song, Lingchun ^a   Mo, Yirong ^a,b   Gao, Jiali ^a,b  

^a University of Minnesota   (United States)

^b WESTERN MICHIGAN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 73949153207     PISSN: 15499618     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct9002898     Document Type: Article

References (80)

1. Marcus, R. A.; Sutin, N. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265-322
2. Subotnik, J. E.; Yeganeh, S.; Cave, R. J.; Ratner, M. A. J. Chem. Phys. 2008, 129, 244101
3. Song, L.; Gao, J. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 12925-12935
4. Valero, R.; Song, L.; Gao, J.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1-22 Erratum: 2009, 5, 2191
5. Mo, Y. J. Chem. Phys. 2007, 126, 224104
6. Newton, M. D. Chem. Rev. 1991, 91, 767-792
7. Shaik, S.; Hiberty, P. C. A Chemist's Guide to Valence Bond Theory; John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, NJ, 2008; p 1.
8. Chang, Y. T.; Miller, W. H. J. Phys. Chem. 1990, 94, 5884-5888
9. Maupin, C. M.; Wong, K. F.; Soudackov, A. V.; Kim, S.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 631-639
10. Schlegel, H. B.; Sonnenberg, J. L. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 905-911
11. Kim, Y.; Corchado, J. C.; Villa, J.; Xing, J.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2000, 112, 2718-2735
12. Tishchenko, O.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 13530-13536
13. Mo, Y.; Gao, J. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1458-1469
14. Mo, Y.; Gao, J. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 3012-3020
15. Gao, J.; Garcia-Viloca, M.; Poulsen, T. D.; Mo, Y. Adv. Phys. Org. Chem. 2003, 38, 161-181
16. Song, L.; Mo, Y.; Gao, J. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 174-185
17. Mead, C. A.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1982, 77, 6090-6098
18. Pacher, T.; Cederbaum, L. S.; Koppel, H. J. Chem. Phys. 1988, 89, 7367
19. Sidis, V. Adv. Chem. Phys. 1992, 82, 73
20. Baer, M. Beyond Born-Oppenheimer: Electronic Nonadiabatic Coupling Terms and Conical Intersections; Wiley: New York, 2006; p 1.
21. Farazdel, A.; Dupuis, M.; Clementi, E.; Aviram, A. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 4206-4214
22. Lu, D.; Chen, G.; Perry, J. W.; Goddard, W. A., III. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 10679-10685
23. Thompson, W. H.; Blanchard-Desce, M.; Hynes, J. T. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 7712-7722
24. Thompson, W. H.; Blanchard-Desce, M.; Alain, V.; Muller, J.; Fort, A.; Barzoukas, M.; Hynes, J. T. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 3766-3771
25. Voityuk, A. A.; Rosch, N. J. Chem. Phys. 2002, 117, 5607-5616
26. Prytkova, T. R.; Kurnikov, I. V.; Beratan, D. N. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 1618-1625
27. Cave, R. J.; Newton, M. D. Chem. Phys. Lett. 1996, 249, 15-19
28. Prezhdo, O. V.; Kindt, J. T.; Tully, J. C. J. Chem. Phys. 1999, 111, 7818-7827
29. Wu, Q.; Van Voorhis, T. J. Chem. Phys. 2006, 125, 164105
30. Wu, Q.; Van Voorhis, T. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 765-774
31. Mo, Y.; Peyerimhoff, S. D. J. Chem. Phys. 1998, 109, 1687-1697
32. Mo, Y.; Zhang, Y.; Gao, J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5737-5742
33. Mo, Y.; Gao, J.; Peyerimhoff, S. D. J. Chem. Phys. 2000, 112, 5530-5538
34. Gianinetti, E.; Raimondi, M.; Tornaghi, E. Int. J. Quantum Chem. 1996, 60, 157-166
35. Gianinetti, E.; Vandoni, I.; Famulari, A.; Raimondi, M. Adv. Quantum Chem. 1998, 31, 251-266
36. Raimondi, M.; Famulari, A.; Specchio, R.; Sironi, M.; Moroni, F.; Gianinetti, E. THEOCHEM 2001, 573, 25-42
37. Khaliullin, R. Z.; Head-Gordon, M.; Bell, A. T. J. Chem. Phys. 2006, 124, 204105
38. Khaliullin, R. Z.; Cobar, E. A.; Lochan, R. C.; Bell, A. T.; Head-Gordon, M. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 8753-8765
39. Cooper, D. L.; Gerratt, J.; Raimondi, M. Adv. Chem. Phys. 1987, 69, 319-397
40. Wu, W.; Song, L.; Cao, Z.; Zhang, Q.; Shaik, S. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 2721-2726
41. Song, L.; Mo, Y.; Zhang, Q.; Wu, W. J. Comput. Chem. 2005, 26, 514-521
42. Hiberty, P. C. THEOCHEM 1997, 398, 35-43
43. Van Lenthe, J. H.; Verbeek, J.; Pulay, P. Mol. Phys. 1991, 73, 1159-1170
44. van Lenthe, J. H.; Dijkstra, F.; Havenith, R. W. A. Theory Comput. Chem. 2002, 10, 79-116
45. Mo, Y.; Song, L.; Lin, Y. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 8291-8301
46. Dederichs, P. H.; Bluegel, S.; Zeller, R.; Akai, H. Phys. Rev. Lett. 1984, 53, 2512-2515
47. Behler, J.; Delley, B.; Reuter, K.; Scheffler, M. Phys. Rev. B 2007, 75, 115409
48. Behler, J.; Reuter, K.; Scheffler, M. Phys. Rev. B 2008, 77, 115421
49. Wu, Q.; Cheng, C.-L.; Van Voorhis, T. J. Chem. Phys. 2007, 127, 164119
50. Wesolowski, T. A.; Warshel, A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 8050-8053
51. Dulak, M.; Kaminski, J. W.; Wesolowski, T. A. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 735-745
52. Gao, J.; Mo, Y. Prog. Theory Chem. Phys. 2000, 5, 247-268
53. Stoll, H.; Wagenblast, G.; Preuss, H. Theor. Chim. Acta 1980, 57, 169-178
54. Nagata, T.; Takahashi, O.; Saito, K.; Iwata, S. J. Chem. Phys. 2001, 115, 3553-3560
55. King, H. F.; Staton, R. E.; Kim, H.; Wyatt, R. E.; Parr, R. G. J. Chem. Phys. 1967, 47, 1936
56. Wu, Q.; Kaduk, B.; Van Voorhis, T. J. Chem. Phys. 2009, 130, 034109
57. Mo, Y. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 5163-5169
58. Wu, J. I.; Wannere, C. S.; Mo, Y.; Schleyer, P. v. R.; Bunz, U. H. F. J. Org. Chem. 2009, 74, 4343-4349
59. Mo, Y.; Gao, J. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 6530-6536
60. Mo, Y.; Subramanian, G.; Gao, J.; Ferguson, D. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4832-4837
61. Byun, K.; Mo, Y.; Gao, J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3974-3979
62. Brauer, C. S.; Craddock, M. B.; Kilian, J.; Grumstrup, E. M.; Orilall, M. C.; Mo, Y.; Gao, J.; Leopold, K. R. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 10025-10034
63. Mo, Y.; Gao, J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 2976-2980
64. Mo, Y.; Schleyer, P. v. R.; Wu, W.; Lin, M.; Zhang, Q.; Gao, J. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 10011-10018
65. Mo, Y.; Wu, W.; Song, L.; Lin, M.; Zhang, Q.; Gao, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 1986-1990
66. Mo, Y.; Gao, J. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 113-119
67. Marcus, R. A. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1993, 32, 1111-1121
68. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347-1363
69. 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.; 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.; 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, 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, revision D.01; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2004.
70. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Chem. 1980, 58, 1200
71. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
72. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372
73. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623-11627
74. Cohen, A. J.; Mori-Sanchez, P.; Yang, W. Science 2008, 321, 792-794
75. Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1981, 23, 5048
76. Zheng, J.; Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 569-582
77. Khaliullin, R. Z.; Bell, A. T.; Head-Gordon, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 184112
78. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. 1964, 136, B864
79. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133
80. Cremer, D.; Filatov, M.; Polo, V.; Kraka, E.; Shaik, S. Int. J. Mol. Sci. 2002, 3, 604-638