Theoretical Study of the microhydration of mononuclear and dinuclear uranium(VI) species derived from solvolysis of uranyl nitrate in water

Journal of Computational Chemistry

Volumn 31, Issue 12, 2010, Pages 2294-2306

  Ončák, Milan ^a,b   Schröder, Detlef ^c   Slavíček, Petr ^a,b  

^a INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY   (Czech Republic)

^b J HEYROVSKÝ INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY   (Czech Republic)

^c INSTITUTE OF ORGANIC CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY   (Czech Republic)

Author keywords

Density functional theory; Ion association; Metal hydration; Uranium dication; Uranyl nitrate

Indexed keywords

CCSD; COORDINATION PATTERNS; COUNTERIONS; DICATIONS; DINUCLEAR; DINUCLEAR SPECIES; FUNCTIONALS; ION ASSOCIATION; MICRO-HYDRATION; TEST SETS; THEORETICAL STUDY; URANYL COMPOUNDS; URANYL NITRATE; WAVE-FUNCTION BASED METHODS;

HYDRATION; NITRATES; SOLVENTS; URANIUM; URANIUM ALLOYS; URANIUM COMPOUNDS;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

EID: 77956249435     PISSN: 01928651     EISSN: 1096987X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.21521     Document Type: Article

References (95)

1. (a) Gutowski, K. E.; Dixon, D. A. J Phys Chem A 2006, 110, 8840;
2. (b) Toraishi, T.; Tsuneda, T.; Tanaka, S. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 13303;
3. Rotzinger, F. P. Chem Eur J 2007, 13, 800;
4. Chandrakumar, K. R. S.; Ghanty, T. K.; Ghosh, S. K.; Mukherjee, T. J Mol Struct 2007, 807, 93;
5. (e) Pierloot, K.; van Besien, E.; van. Lenthe, E.; Baerends, E. J. J Chem Phys 2007, 126, 194311;
6. (f) Real, F.; Vallet, V.; Marian, C.; Wahlgren, U. J Chem Phys 2007, 127, 214302;
7. (g) Jackson, V. E.; Crachin, R.; Dixon, D. A.; Peterson, K, A.; de Jong, W. A. J Phys Chem A. 2008, 112, 4095;
8. (h) Austin, J. P.; Sundararajan, M.; Vincent, M. A.; Hillier, I. H. Dalton Trans 2009, 30, 5902.
9. (a) Garcia-Hernández, M.; Willnauer, C.; Krüger, S.; Moskaleva, L. V.; Rösch, N. Inorg Chem 2006, 45, 1356;
10. (b) Ruas, A.; Bernard, O.; Caniffi, B.; Simonin, J.-P.; Turq, P.; Blum. L.; Moisy, P. J Phys Chem B 2006, 1.1.0, 3435;
11. Ingram, K. I. M.; Haller, L. J. L.; Kaltsoyannis, N. Dalton Trans 2006, 20, 2403;
12. Wang, X. F.; Andrews, L. Inorg Chem 2006, 45, 4157;
13. (e) Bühl, M,; Kabrede, H.; Diss, R.; Wipff, G. J Am Chem. Soc 2006, 128, 6357;
14. (f) Bühl, M.; Diss, R.; Wipff, G. Inorg Chem 2007, 46, 5196;
15. (g) Szabo, Z.; Grenthe, I. Inorg Chem 2007, 46, 9372;
16. (h) Vallet, V.; Grenthe, I. C R Chim 2007, 10. 905;
17. BühI, M.; Sieffert, N.; Golubnychiy, V.; Wipff, G. J Phys Chem A 2008, 112, 2428;
18. (j) Wahlin, P.; Danilo, C.; Vallet, V.; Real, F.; Flament, J.-P.; Wahlgren, U. J Chem Theory Comput 2008, 4, 569;
19. (k) Infante, L.; Visscher, L. J Comput Chem 2004, 25, 386;
20. Infante, L; Visscher, L. J Comput Chem 2006, 27, 1156.
21. (a) Pepper, M.; Bursten, B. E. Chem Rev 1991, 91, 719;
22. (b) de Jong, W. A.; Harrison, R. J.; Nichols, J. A.; Dixon, D. A. Theor Chem Acc 2001, 107, 22;
23. Kaltsoyannis, N. Chem Soc Rev 2003, 32, 9;
24. Ephritikhine, M. Dalton Trans 2006, 21, 2501;
25. (e) Vallet, V.; Macak, P.; Wahlgren, U.; Grenthe, I. Theor Chem Ace 2006, 115, 145;
26. (f) Denning, R. G. J Phys Chem A 2007, 11.1, 4125;
27. (g) Schreckenbach, G.; Shamov, G. A. Ace Chem. Res 2010,43,19.
28. (a) Cornehl, H. H.; Heinemann, C.; Marcalo, J.; Pires de Matos, A.; Schwarz, H. Angew Chem Int Ed Engl 1996, 35, 891;
29. (b) Gibson, J. K,; Haire, R. G.; Santos, M.; Marcalo, J.; de Matos, A. P. J Phys Chem A 2005, 109, 2768.
30. (a) Schröder, D.; Schwarz, H. J Phys Chem. A 1999, 103, 7385;
31. (b) Schröder, D. Angew Chem Int Ed. 2004, 43, 1329.
32. Berg, M.; Ferri, D.; Glaser, J.; Grenthe, I. Inorg Chem 1983, 22, 3986.
33. Tsushima, S. J Phys Chem A 2007, 111, 3613.
34. Real, F.; Vallet, V.; Wahlgren, U.; Grenthe, I. J Am Chem Soc 2008, 130, 11742.
35. Moskaleva, L. V.; Krüger; Spörl, A.; Rösch, N. Inorg Chem 2004, 43, 4080.
36. Siboulet, B.; Marsden, C. J.; Vitorge, P. Chem Phys 2006, 326, 289.
37. Bühl, M.; Diss, R.; Wipff, G. J Am Chem Soc 2005, 127, 13506.
38. Bühl, M.; Kabrede, H. ChemPhysChem 2006, 7, 2290.
39. Cao, Z.; Balasubramanian, K. J Chem Phys 2005, 123, 114309.
40. Wahlgren, U.; Moll, H.; Grenthe, I.; Schimmelpfennig, B.; Maron, L.; Vallet, V.; Gropen, O. J Phys Chem A 1999, 103, 8257.
41. (a) Tsushima, S.; Yang, T. X.; Suzuki, A, Chem Phys Lett 2001, 334, 365;
42. (b) Neuefeind, J.; Soderholm, L.; Skanthakumar, S. J Phys Chem A 2004, 108, 2733.
43. Schreckenbach, G.; Hay, P. J.; Martin, R. L. Inorg Chem 1998, 37, 4442.
44. 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.
45. Tsushima, S.; Reich, T. Chem Phys Lett 2001, 347, 127.
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. Tsushima, S.; Rossberg, A.; Ikeda, A.; Müller, K.; Scheinost, A. C. Inorg Chem 2007, 46. 10819.
48. Majumdar, D.; Roszak, S.; Balasubramanian, K.; Nitsche, H, Chem Phys Lett 2003, 372, 232.
49. Wheaton, V.; Majumdar, D.; Balasubramanian, K.; Chauffe, L.; Allen, P. G. Chem'Phys Lett 2003, 371, 349.
50. Sonnenberg, J. L.; Hay, P. J.; Martin, R. L.; Bursten, B. E. Inorg Chem 2005, 44, 2255.
51. Craw, J. S.; Vincent, M. A.; Hillier, I. H.; Wallwork, A. L. J Phys Chem 1995, 99, 10181.
52. (a) Yamashita, M.; Fenn, J. B. J Phys Chem 1984, 88, 4451;
53. (b) Fenn, J. B. J Am Soc Mass Spectrom 1993, 4, 524.
54. Jayaweera, P.; Blades, A. T.; Ikonomou, M. G.; Kebarle, P. J Am Chem Soc 1990, 112, 2452.
55. (a) Moulin, C.; Charron, N.; Plancque, G.; Virelizier, H. Appl Spectrosc 2000, 54, 843;
56. (b) Pasilis, S. P.; Pemberton, J. E. Inorg Chem 2003, 42, 6793;
57. Van Stipdonk, M. J.; Anbalagan, V.; Chien, W.; Gresham, G. L.; Groenewold, G. S.; Hanna, D. J Am Soc Mass Spectrom 2003, 14, 1205;
58. Gresham, G. L.; Gianotto, A. K.; de B. Harrington, P.; Cao, L.; Scott, J. R.; Olson, J. E.; Appelhans, A. D.; Van Stipdonk, M. J.; Groenewold, G. S. J Phys Chem. A 2003, 107, 8530;
59. (e) Van Stipdonk, M. J.; Chien, W.; Anbalagan, V.; Gresham, G. L.; Groenewold, O. S. Int J Mass Spectrom 2004, 237, 175;
60. (f) Van Stipdonk, M. J.; Chien, W.; Anbalagan, V.; Bulleigh, K.; Hanna, D.; Groenewold, G. S. J Phys Chem A 2004, 108, 10448;
61. (g) Van Stipdonk, M. J.; Chien, W.; Bulleigh, K.; Wu, Q.; Groenewold, G. S. J Phys Chem A 2006, 110, 959;
62. (h) Groenewold, G. S.; Gianotto, A. K.; Mcllwain, M. E.; Van Stipdonk, M. J.; Kull- man, M.; Moore, D. T.; Poller, N.; Oomens, J.; Infante, I.; Visscher, L.; Siboulet, B.; de Jong, W. A. J Phys Chem A 2008, .112, 508.
63. Tsierkezos, N. G.; Roithová, J.; Schröder, D.; Molinou, I. E.; Schwarz, H. J Phys Chem B 2008, 112, 4365.
64. Tsierkezos, N. G.; Roithová, J.; Schröder, D.; Oňák, M.; Slaví̌ek, P. Inorg Chem 2009, 48, 6287.
65. Azenha, M. E. D. G.; Burrows, H. D.; Formosinho, S. J.; Leitâo, M. L. P.; Miguel, M. D. M. J Chem Soc Dalton Trans 1988, 11, 2893.
66. Beyer, M, K. Mass Spectrom Rev 2007, 26, 517.
67. (a) Becke, A. D. J Chem Phys 1993, 98, 5648;
68. (b) Vosko, S. H.; WiIk, L.; Nusair, M. Can J Phys 1980, 58, 1200;
69. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys Rev B .1988, 37, 785;
70. Miehlich, B.; Savin, A.; Stoll, H.; Preuss, H. Chem Phys Lett 1989, 157, 200.
71. (a) Zhao, Y.; Truhlar, D. O. J Phys Chem A 2006, 110, 13126;
72. (b) Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Acc Chem Res 2008, 41, 157;
73. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Theor Chem Acc 2008, 120, 215.
74. (a) Dolg, M.; Stoll, H.; Preuss, H.; Pitzer, R. M. J Phys Chem 1993, 97, 5852;
75. (b) Kuechle, W.; Dolg. M.; Stoll, H.; Preuss, H. Mol Phys 1.991, 74, 1245;
76. Ermler, W. C.; Ross, R. B.; Christiansen, P. A. Int J Quantum Chem 1991, 40, 829.
77. Frisch, M. J., et al. Gaussian 03, Revision C.02. Gaussian, Inc.: Wallingford CT, 2004.
78. Breneman, C. M.; Wiberg, K. B. J Comput Chem 1990, 11, 361.
79. Kendall, R. A.; Aprŕ, E.; Bernholdt, D. E.; Bylaska, E. J.; Dupuis, M.; Farm, G. I.; Harrison, R. J.; Ju, J.; Nichols, J. A.; Nieplocha, J.; Straatsma, T. P.; Windus, T. L.; Wong, A. T. Comput Phys Commun 2000, 128, 260.
80. Asutin, J. P.; Burton, N. A.; Hillier, I. H.; Sundararajan, M.; Vincent, M. A. Phys Chem Chem Phys 2009, 11, 1143.
81. Batista, E. R.; Martin, R. L.; Hay, P. J.; Peralta, J. E.; Scuseria, G. E. J Chem Phys 2004, 121, 2144.
82. Ismail, N.; Heully, J.-L.; Saue, T.; Daudey, J.-P.; Marsden, C. J Chem Phys Lett. 1999, 300,296.
83. Vallet, V.; Schimmelpfennig, B.; Maron, L.; Teichteil, C.; Leininger, T.; Gropen, O.; Grenthe, I.; Wahlgren, U. Chem Phys 1999, 244, 185.
84. Garcfa-Hemández, M.; Lauterbach, C.; Krüger, S.; Matveev, A.; Rösch, N. J Comput Chem 2002, 23, 834.
85. Allen, P. G.; Butcher, J. J.; Shuh, D. K.; Edelstein, N. M.; Reich, T. Inorg Chem 1997, 36, 4676.
86. Vallet, V.; Wahlgren, U.; Schimmelpfennig, B.; Moll, H.; Szabô, Z.; Grenthe, I. Inorg Chem 2001, 40, 3516.
87. Quilés, F.; Burneau, A. Vib Spectrosc 2000, 23, 231.
88. Gál, M.; Goggin, P. L.; Mink, J. Spectrochim Acta A. 1992, 48, 121.
89. (a) Schröder, D.; Schwarz, H. Int J Mass Spectrom 2003, 227, 121;
90. (b) Schröder, D.; Souvi, O.; Alikhani, E. Chem Phys Lett 2009, 470. 162.
91. Jagoda-Cwiklik, B.; Jungwirth, P.; Rulisek, L.; Milko, P.; Roithová, J.; Lemaire, J.; Maitre, P.; Ortega, J. M.; Schröder, D. Chem Phys Chem 2007, 8, 1629.
92. Kauffmann, G. B. J Chem Educ 1977, 54, 86.
93. (a) Bürdet, F.; Pécaut, J.; Mazzanti, M. J Am Chem Soc 2006, 128, 16512;
94. (b) Steele, H.; Taylor, R. J Inorg Chem. 2007, 46, 6311;
95. Norton, G.; Horeglad, P.; Pécaut, J.; Mazzanti, M, J Am Chem Soc 2008, 130, 16633.