DFT performance for the hole transfer parameters in DNA π stacks

International Journal of Quantum Chemistry

Volumn 111, Issue 1, 2011, Pages 191-201

  Félix, Martín ^a   Voityuk, Alexander A ^a,b  

^a UNIVERSITY OF GIRONA   (Spain)

^b INSTITUCIÓ CATALANA DE RECERCA I ESTUDIS AVANÇATS ICREA   (Spain)

Author keywords

DFT calculation; DNA; electron transfer; electronic coupling; Kohn Sham orbitals

Indexed keywords

AB INITIO; DELOCALIZATIONS; DFT CALCULATION; DFT METHOD; DFT PERFORMANCE; ELECTRON TRANSFER; ELECTRONIC COUPLING; EXCESS ELECTRONS; EXCHANGE-CORRELATION FUNCTIONALS; HOLE TRANSFER; HYBRID FUNCTIONALS; KOHN-SHAM ORBITALS; NEUTRAL SYSTEMS; NUCLEOBASES; ORBITALS; RADICAL CATIONS; REFERENCE DATA; TIME-DEPENDENT DFT;

DNA; ELECTRON TRANSITIONS; POSITIVE IONS; SULFUR COMPOUNDS;

FREE RADICAL REACTIONS;

EID: 78249261532     PISSN: 00207608     EISSN: 1097461X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/qua.22419     Document Type: Article

References (82)

1. Schuster, G. B., Ed. Topics in Current Chemistry; Springer: Berlin, 2004; Vols. 236, 237.
2. Wagenknecht, H.-A., Ed. Charge Transfer in DNA; Wiley-VCH: Weinheim, 2005.
3. Berlin, Y. A.; Kurnikov, I. V.; Beratan, D. N.; Ratner, M. A.; Burin, A. L., Top Curr Chem 2004, 237, 1.
4. A. A. Voityuk, In Computational Studies of RNA and DNA, Šponer, J.; Lankas, F., Eds.; Springer: Dordrecht, 2006; pp 485-512.
5. Berlin, Y. A.; Grozema, F. C.; Siebbeles, L. D. A.; Ratner, M. A., J Phys Chem C 2008, 112, 10988.
6. Siriwong, K.; Voityuk, A. A., J Phys Chem B 2008, 112, 8181.
7. Kubar, T.; Elstner, M., J Phys Chem B 2008, 112, 8788.
8. Hatcher, E.; Balaeff, A.; Keinan, S.; Venkatramani, R.; Beratan, D. N., J Am Chem Soc 2008, 130, 11752.
9. Woiczikowski, P. B.; Kubar, T.; Gutiérrez, R.; Caetano, R. A.; Cuniberti, G.; Elstner, M., J Chem Phys 2009, 130, 215104.
10. Mantz, Y. A.; Gervasio, F. L.; Laino, T.; Parrinello, M., Phys Rev Lett 2007, 99, 58104.
11. Paul, A.; Bezer, S.; Venkatramani, R.; Kocsis, L.; Wierzbinski, E.; Balaeff, A.; Keinan, S.; Beratan, D. N.; Achim, C.; Waldeck, D. H., J Am Chem Soc 2009, 131, 6498.
12. Marcus, R. A.; Sutin, N., Biochim Biophys Acta 1985, 811, 265.
13. Newton, M. D., Chem Rev 1991, 91, 767.
14. Rösch, N.; Voityuk, A. A., Top Curr Chem 2004, 237, 37.
15. Voityuk, A. A., Chem Phys Lett 2006, 427, 177.
16. Beljonne, D.; Pourtois, G.; Ratner, M. A.; Bredas, J. L., J Am Chem Soc 2003, 125, 14510.
17. Voityuk, A. A., J Chem Phys 2005, 122, 204904.
18. Reha, D.; Barford, W.; Harris, S., Phys Chem Chem Phys 2008, 10, 5436.
19. Hatcher, E.; Balaeff, A.; Keinan, S.; Venkatramani, R.; Beratan, D. N., J Am Chem Soc 2008, 130, 11752.
20. Kubar, T.; Woiczikowski, P. B.; Cuniberti, G.; Elstner, M., J Phys Chem B 2008, 112, 7937.
21. Gutiérrez, R.; Caetano, R. A.; Woiczikowski, P. B.; Kubar, T.; Elstner, M. J.; Cuniberti, G., Phys Rev Lett 2009, 102, 208102.
22. Voityuk, A. A.; Rösch, N., J Phys Chem B 2002, 106, 3013.
23. Olofsson, J.; Larsson, S., J Phys Chem B 2001, 105, 10398.
24. Voityuk, A. A.; Bixon, M.; Jortner, J.; Rösch, N., J Chem Phys 2001, 114, 5614.
25. Lipparini, F.; Mennucci, B., J Chem Phys 2007, 127, 144706.
26. Tong, G. S. M.; Kurnikov, I. V.; Beratan, D. N., J Phys Chem B 2002, 106, 2381.
27. Senthilkumar, K.; Grozema, F. C.; Guerra, C. F.; Bickelhaupt, F. M.; Lewis, F. D.; Berlin, Y. A.; Ratner, M. A.; Siebbeles, L. D. A., J Am Chem Soc 2005, 127, 14894.
28. Grozema, F. C.; Siebbeles, L. D. A.; Berlin, Y. A.; Ratner, M. A., Chem Phys Chem 2002, 3, 536.
29. Grozema, F. C.; Tonzani, S.; Berlin, Y. A.; Schatz, G. C.; Siebbeles, L. D.; Ratner, M. A., J Am Chem Soc 2008, 130, 5157.
30. Kummar, A.; Sevilla, M. D., J Phys Chem B 2006, 110, 24181.
31. Adhikary, A.; Kumar, A.; Sevilla, M. D., Radiat Res 2006, 165, 479.
32. Mantz, Y. A.; Gervasio, F. L.; Laino, T.; Parrinello, M., J Phys Chem A 2007, 111, 105.
33. Félix, M.; Voityuk, A. A., J Phys Chem A 2008, 112, 9043.
34. Blancafort, L.; Voityuk, A. A., J Phys Chem A 2006, 110, 6426.
35. Blancafort, L.; Voityuk, A. A., J Phys Chem A 2007, 111, 4714.
36. Voityuk, A. A.; Siriwong, K.; Rösch, N., Angew Chem Int Ed 2004, 43, 624.
37. Voityuk, A. A.; Siriwong, K.; Rösch, N., Phys Chem Chem Phys 2001, 3, 5421.
38. Troisi, A.; Orlandi, G., J Phys Chem B 2002, 106, 2093.
39. Voityuk, A. A., J Chem Phys 2008, 128, 115101.
40. Zhang, G.; Musgrave, C. B., J Phys Chem A 2007, 111, 1554.
41. Jacquemin, D.; Perpéte, E. A.; Scuseria, G. E.; Ciofini, I.; Adamo, C. J., J Chem Theory Comput 2008, 4, 123.
42. Kohn, W.; Becke, A. D.; Parr, R. G., J Phys Chem 1996, 100, 12974.
43. Huang, J.; Kertesz, M., J Chem Phys 2005, 122, 234707.
44. Dreuw, A.; Head-Gordon, M., Chem Rev 2005, 105, 4009.
45. Wu, Q.; Van Voorhis, T., J Chem Theory Comput 2006, 2, 765.
46. Close, D. M., J Phys Chem A 2004, 108, 10376.
47. Crespo-Hernández, C. E.; Close, D. M.; Gorb, L.; Leszczynski, J., J Phys Chem B 2007, 111, 5386.
48. Perdew, J. P.; Parr, R. G.; Levy, M.; Balduz, J. L., Phys Rev Lett 1982, 49, 1691.
49. Almbladh, C.-O.; von Barth, U., Phys Rev B 1985, 31, 3231.
50. Janak, J. F., Phys Rev B 1978, 18, 7165.
51. Tozer, D. J.; Handy, N. C., J Chem Phys 1998, 108, 2545.
52. Baerends, E. J.; Gritsenko, O. V., J Phys Chem A 1997, 101, 5383.
53. Chong, D. P.; Gritsenko, O. V.; Baerends, E. J., J Chem Phys 2002, 116, 1760.
54. S. Grimme,. Reviews in Computational Chemistry;, Lipkowitz, K. B.; Larter, R.; Cundari, T. R,. Eds.; Wiley-VCH: Berlin, 2004; p 153.
55. Dreuw, A.; Weisman, J. L.; Head-Gordon, M., J Chem Phys 2003, 119, 2943.
56. Dreuw, A.; Fleming, G. R.; Head-Gordon, M., J Phys Chem B 2003, 107, 6500.
57. Dreuw, A.; Dunietz, B. D.; Head-Gordon, M., J Am Chem Soc 2002, 124, 12070.
58. Cohen, A. J.; Mori-Sánchez, P.; Yang, W., Science 2008, 321, 792.
59. Dreuw, A.; Head-Gordon, M., J Am Chem Soc 2004, 126, 4007.
60. VandeVondele, J.; Sprik, M., Phys Chem Chem Phys 2005, 7, 1363.
61. Cave, R. J.; Newton, M. D., J Chem Phys 1997, 106, 9213.
62. Cave, R. J.; Newton, M. D., Chem Phys Lett 1996, 249, 15.
63. Voityuk, A. A.; Rösch, N., J Chem Phys 2002, 117, 5607.
64. Voityuk, A. A., Chem Phys Lett 2008, 451, 153.
65. Lappe, J.; Cave, R. J.; Newton, M. D.; Rostov, I., J Phys Chem B 2005, 109, 6610.
66. 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.; Kiene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; 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; Gaussian, Inc.: Pittsburgh PA, 2003.
67. Voityuk, A. A., J Phys Chem B 2005, 109, 17917.
68. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M., Can J Phys 1980, 58, 1200.
69. Becke, A. D., Phys Rev A 1988, 38, 3098.
70. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G., Phys Rev B 1988, 37, 785.
71. Perdew, J. P., Phys Rev B 1986, 33, 8822.
72. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M., Phys Rev Lett 1996, 77, 3865.
73. Handy, N. C.; Cohen, A., J Mol Phys 2001, 99, 403.
74. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J., J Phys Chem 1994, 98, 11623.
75. Hoe, W. M.; Cohen, A. J.; Handy, N. C., Chem Phys Lett 2001, 341, 319.
76. Adamo, C.; Barone, V., J Chem Phys 1999, 110, 6158.
77. Ernzerhof, M.; Scuseria, G. E., J Chem Phys 1999, 110, 5029.
78. Zhao, Y.; Schultz, N. E.; Truhlar, D. G., J Chem Theory Comput 2006, 2, 364.
79. Santoro, F.; Barone, V.; Improta, R., J Comput Chem 2008, 29, 957.
80. Varsano, D.; Di Felice, R.; Marques, M. A. L.; Rubio, A., J Phys Chem B 2006, 110, 7129.
81. Voityuk, A. A.; Jortner, J.; Bixon, M.; Rösch, N., Chem Phys Lett 2000, 324, 430.
82. Mantz, Y. A.; Gervasio, F. L.; Laino, T.; Parrinello, M., J Phys Chem A 2007, 111, 105.