Modeling of Molecular Charge Distribution on the Basis of Experimental Infrared Intensities and First-Principles Calculations: The Case of CH Bonds

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 114, Issue 1, 2010, Pages 624-632

  Milani, Alberto ^a   Castiglioni, Chiara ^a  

^a POLITECNICO DI MILANO   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANALYTICAL MODEL; ATOMIC CHARGE; BASIS SETS; C-H BOND; CHARGE FLUX; CLOSE-IN; DFT CALCULATION; ELECTROSTATIC POTENTIALS; FIRST-PRINCIPLES CALCULATION; FUNCTIONALS; INFRARED INTENSITY; IR INTENSITIES; MOLECULAR CHARGE; MOLECULAR PHENOMENA; MULLIKEN POPULATION ANALYSIS; NATURAL POPULATION ANALYSIS; SMALL MOLECULES;

BOND STRENGTH (CHEMICAL); CHARGE DISTRIBUTION; CHARGED PARTICLES; COMPUTER SIMULATION; MODELS; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; SULFUR COMPOUNDS;

VIBRATION ANALYSIS;

EID: 75249093722     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp908146d     Document Type: Article

References (69)

1. Sverdlov, L. M.; Kovner, M. A.; Krainov, E. P. Vibrational Intensities of Polyatomic Molecules; Wiley: New York, 1972.
2. Overend, J. Quantitative Intensity Studies and Dipole Moment Derivatives. In Infrared Spectroscopy and Molecular Structure; Davies F., Ed.; Elsevier: Amsterdam, 1963, 345.
3. Vibrational Intensities in Infrared and Raman Spectroscopy; Person, W. B., Zerbi, G., Eds.;Elsevier Scientific Publishing Company: Amsterdam, 1982.
4. Gribov, L. A. Intensity theory for Infrared Spectra of Polyatomic Molecules; Consultant's Bureau: New York, 1964.
5. Gussoni, M.; Abbate, S. J. Chem. Phys. 1976, 65, 3489.
6. Gussoni, M. Prik. Spectosck. 1985, XLII, 265.
7. Decius, J. C. J. Mol. Spectrosc. 1975, 57, 384.
8. Straten, A. J.; Smit, W. M. A. J. Mol. Spectrosc. 1976, 62, 297.
9. King, W. T.; Mast, G. B. J. Phys. Chem. 1976, 80, 2521.
10. Gussoni, M.; Castiglioni, C.; Zerbi, G. J. Phys. Chem. 1984, 88, 600.
11. Biarge, J. F.; Herranz, J.; Morcillo, J. Ann. Fis. Quim 1961, A57, 81.
12. Person, W. B.; Newton, J. B. J. Chem. Phys. 1964, 61, 1040.
13. Cioslowski, J. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8333.
14. Gussoni, M.; Castiglioni, C.; Zerbi, G. Handbook of Vibrational Spectroscopy; Chalmers, J., Griffiths, P., Eds.; John Wiley & Sons: Chichester, UK, 2001; Vol. 3, p 2040, and references therein.
15. Haiduke, R. L. A.; Bruns, R. E. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2680.
16. Bader, R. F. W. Chem. Rev. 1991, 91, 893.
17. Da Silva, J. V.; Haiduke, R. L. A.; Bruns, R. E. J. Phys. Chem. A 2006, 11O, 4839.
18. Da Silva, J. V.; Faria, S. H. D. M.; Haiduke, R. L. A.; Bruns, R. E. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 515.
19. Faria, S. H. D. M.; Da Silva, J. V.; Haiduke, R. L. A.; Vidal, L. N.; Vazquez, P. A. M.; Bruns, R. E. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 7870.
20. Da Costa, N. B.; Aquino, A. J. A.; Ramos, M. N.; Castiglioni, C.; Zerbi, G. J. Mol. Struct. (Theochem) 1994, 305, 19-25.
21. Castiglioni, C.; Gussoni, M.; Zerbi, G. J. Mol. Struct. 1989, 198, 475-488.
22. Castiglioni, C.; Gussoni, M.; Zerbi, G. J. Chem. Phys. 1985, 82, 3534.
23. Castiglioni, C.; Gussoni, M.; Zerbi, G. J. Mol. Struct. 1989, 198, 475-488.
24. Castiglioni, C.; Gussoni, M.; Zerbi, G. J. Mol. Struct. 1986, 141, 341-346.
25. Jona, P.; Gussoni, M.; Zerbi, G. J. Phys. Chem. 1981, 85, 2210.
26. Gussoni, M.; Castiglioni, C.; Miragoli, M.; Lugli, G.; Zerbi, G. Spectrochim. Acta 1985, 41A, 371-380.
27. Gussoni, M.; Castiglioni, C.; Zerbi, G. J. Chem. Phys. 1984, 80, 1377.
28. Gussoni, M.; Castiglioni, C.; Zerbi, G. Chem. Phys. Lett. 1983, 99, 101.
29. Castiglioni, C.; Gussoni, M.; Zerbi, G. J. Chem. Phys. 1984, 80, 3916-3918.
30. Araujo, R. C. M. U.; Da Silva, J. B. P.; Ramos, M. N. Spectrochim. Acta, Part A 1995, 51, 821.
31. Rusu, V. H.; Da Silva, J. B. P.; Ramos, M. N. Vib. Spectrosc. 2008, 46, 52.
32. Lopes, K. C.; Pereira, F. S.; De Araujo, R. C. M. U.; Ramos, M. N. J. Mol. Struct. 2001, 565-566, 417.
33. Ramos, M. N.; Lopes, K. C.; Silva, W. L. V.; Tavares, A. M.; Castriani, F. A.; Do Monte, S. A.; Ventura, E.; Araujo, R. C. M. U. Spectrochim. Acta, Part A 2006, 63, 383.
34. Allen, M. P.; Tildesley, T. J. Computer Simulation of Liquids; Clarendon Press: Oxford, 1987.
35. Segal, G. A.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1967, 47, 4236. Kondo, S.; Saeki, S. Spectrochim. Acta, Part A 1973, 29, 735.
36. Tommasini, M.; Castiglioni, C.; Milani, A.; Zerbi, G.; Radice, S.; Toniolo, P.; Grossi, C.; Di Meo, A.; Tonelli, C. J. Fluor. Chem. 2006, 127, 320.
37. Javier Torres, F.; Civalleri, B.; Meyer, A.; Musto, P.; Albunia, A. R.; Rizzo, P.; Guerra, G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 5059-5071.
38. Tommasini, M.; Castiglioni, C.; Del Zoppo, M.; Zerbi, G. J. Mol. Struct. 1999, 480, 179.
39. Gussoni, M.; Ramos, M. N.; Castiglioni, C.; Zerbi, G. Chem. Phys. Lett. 1987, 142, 515-518.
40. Ramos, M. N.; Gussoni, M.; Castiglioni, C.; Zerbi, G. Chem. Phys. Lett. 1988, 151, 397-402.
41. Gussoni, M.; Castiglioni, C.; Ramos, M. N.; Rui, M.; Zerbi, G. J. Mol. Struct. 1990, 224, 445.
42. 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, Rev. C.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
43. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
44. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev.B 1988, 37, 785.
45. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
46. Dobbs, K. D.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4498.
47. Halls, M. D.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 1998, 109, 10587.
48. Jimenez-Hoyos, C. A.; Janesko, B. G.; Scuseria, G. E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6621.
49. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Theor. Chem. Acc. 2008, 120, 215.
50. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.
51. Reed, A. E.; Weinstock, R. B.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 735.
52. Besler, B. H.; Merz, K. M., Jr.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1990, 11, 431.
53. Singh, U. C.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1984, 5, 129.
54. Chirlian, L. E.; Francl, M. M. J. Comput. Chem. 1987, 8, 894.
55. Breneman, C. M.; Wiberg, K. B. J. Comput. Chem. 1990, 11, 361.
56. McKean, D. C. Chem. Soc. Rev. 1978, 7, 399-422.
57. Wilson, E. B.; Decius, J. C.; Cross, P. C. Molecular Vibrations; McGraw Hill: New York, 1955.
58. Castiglioni, C.; Gussoni, M.; Zerbi, G. J. Mol. Struct. 1989, 198, 475.
59. Castiglioni, C.; Gussoni, M.; Zerbi, G. J. Mol. Struct. 1986, 141, 341.
60. Nakanaga, T.; Kondo, S.; Saeki, S. J. Chem. Phys. 1982, 76, 3860.
61. Kagel, R. O.; Powell, D. L.; Overend, J.; Ramos, M. N.; Bassi, A. B. M. S.; Bruns, R. E. J. Chem. Phys. 1983, 78, 7029.
62. Kagel, R. O.; Powell, D. L.; Hopper, M. J.; Overend, J.; Ramos, M. N.; Bassi, A. B. M. S.; Bruns, R. E. J. Phys. Chem. 1984, 88, 521.
63. De Proft, F.; Martin, J. M. L.; Geerling, P. Chem. Phys. Lett. 1996, 250, 393.
64. Martin, F.; Zipse, H. J. Comput. Chem. 2005, 26, 97.
65. Gomes, T. C. F.; Da Silva, J. V., Jr.; Vidal, L. N.; Vazquez, P. A. M.; Bruns, R. E. Theor. Chem. Acc. 2008, 121, 173.
66. Masamura, M. Struct. Chem. 2000, 11, 41.
67. King, W. T.; Mast, G. B.; Blanchette, P. P. J. Chem. Phys. 1972, 56, 4440.
68. De Oliveira, A. E.; Haiduke, R. L. A.; Bruns, R. E. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 5320.
69. Here, we will explicity consider the case of a CH bond. However, all of the equations presented in the following discussion apply to any β apex atom belonging to a X- β chemical bond.