Prediction of 57Fe Mössbauer parameters by density functional theory: A benchmark study

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 6, Issue 12, 2010, Pages 3735-3749

  Bochevarov, Arteum D ^a   Friesner, Richard A ^a   Lippard, Stephen J ^b  

^a Och Spine at New York Presbyterian Hospitals   (United States)

^b MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 78651308220     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct100398m     Document Type: Article

References (112)

1. Mössbauer, R. L. Z. Phys. 1958, 151, 124-143.
2. Greenwood, N. N.; Gibb, T. C. Mössbauer spectroscopy; Chapman and Hall: London, 1971.
3. Han, W.-G.; Noodleman, L. Inorg. Chem. 2008, 47, 2975-2986.
4. Han, W.-G.; Noodleman, L. Dalton Trans. 2009, 30, 6045-6057.
5. Jensen, K. P.; Bell III, C. B.; Clay, M. D.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12155-12171.
6. Lai, W.; Chen, H.; Cho, K.-B.; Shaik, S. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 11763-11771.
7. Murray, L. J.; García-Serres, R.; Naik, S.; Huynh, B. H.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7458-7459.
8. Song, W. J.; Behan, R. K.; Naik, S. G.; Huynh, B. H.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6074-6075.
9. Havlin, R. H.; Godbout, N.; Salzmann, R.; Wojdelski, M.; Arnold, W.; Schulz, C. E.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 3144-3151.
10. Braden, D. A.; Tyler, D. R. Organometallics 2000, 19, 1175-1181.
11. Li, M.; Bonnet, D.; Bill, E.; Neese, F.; Weyhermüller, T.; Blum, N.; Sellmann, D.; Wieghardt, K. Inorg. Chem. 2002, 41, 3444-3456.
12. Zhang, Y.; Mao, J.; Godbout, N.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13921-13930.
13. Neese, F. Inorg. Chim. Acta 2002, 337, 181-192.
14. Zhang, Y.; Oldfield, E. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 4147-4150.
15. Liu, T.; Lovell, T.; Han, W.-G.; Noodleman, L. Inorg. Chem. 2003, 42, 5244-5251.
16. Han, W.-G.; Liu, T.; Lovell, T.; Noodleman, L. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1292-1306.
17. Nemykin, V. N.; Hadt, R. G. Inorg. Chem. 2006, 45, 8297-8307.
18. Kurian, R.; Filatov, M. J. Chem. Theor. Comput. 2008, 4, 278-285.
19. Römelt, M.; Ye, S.; Neese, F. Inorg. Chem. 2009, 48, 784-785.
20. Kurian, R.; Filatov, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 2758-2762.
21. Zhang, Y.; Oldfield, E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7180-7188.
22. Hobza, P.;Šponer, J.; Reschel, T. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1315-1325.
23. Wodrich, M. D.; Corminboeuf, C.; Schleyer, P. v. R. Org. Lett. 2006, 8, 3631-3634.
24. Friesner, R. A.; Knoll, E. H.; Cao, Y. J. Chem. Phys. 2006, 125, 124107.
25. Jurečka, P.;Černý, J.; Hobza, P.; Salahub, D. R. J. Comput. Chem. 2007, 28, 555-569.
26. Hendrich, M. P.; Gunderson, W.; Behan, R. K.; Green, M. T.; Mehn, M. P.; Betley, T. A.; Lu, C. L.; Peters, J. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 17107-17112.
27. Popescu, C. V.; Mock, M. T.; Stoian, S. A.; Dougherty, W. G.; Yap, G. P. A.; Riordan, C. G. Inorg. Chem. 2009, 48, 8317-8324.
28. Hopmann, K. H.; Ghosh, A.; Noodleman, L. Inorg. Chem. 2009, 48, 9155-9165.
29. Han, W.-G.; Noodleman, L. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 973-986.
30. Edwards, P. R.; Johnson, C. E.; Williams, R. J. P. J. Chem. Phys. 1967, 47, 2074-2082.
31. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789.
32. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100.
33. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244-13249.
34. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1992, 46, 6671-6687.
35. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372-1377.
36. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
37. Hoe, W.-M.; Cohen, A. J.; Handy, N. C. Chem. Phys. Lett. 2001, 341, 319-328.
38. Handy, N. C.; Cohen, A. J. Mol. Phys. 2001, 99, 403-412.
39. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868.
40. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Theor. Chem. Acc. 2008, 120, 215-241.
41. Bloch, F. Z. Phys. 1929, 57, 545-555.
42. Dirac, P. A. M. Proc. Cambridge Philos. Soc. 1930, 26, 376-385.
43. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200-1211.
44. Bochevarov, A. D.; Friesner, R. A. J. Chem. Phys. 2008, 128, 034102.
45. Xu, X.; Goddard III, W. A. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 8495-8504.
46. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theor. Comput. 2007, 3, 289-300.
47. Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E.; Tao, J.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12129-12137.
48. Grimme, S. J. Chem. Phys. 2006, 124, 034108.
49. Partridge, H. J. Chem. Phys. 1987, 87, 6643-6647.
50. Wachters, A. J. H. J. Chem. Phys. 1970, 52, 1033-1036.
51. Filatov, M. J. Chem. Phys. 2007, 127, 084101.
52. Jaguar 7.5, Schrödinger, Inc.: Portland, OR, 2009.
53. Merkx, M.; Kopp, D. A.; Sazinsky, M. H.; Blazyk, J. L.; Müller, J.; Lippard, S. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 2782-2807.
54. Baik, M.-H.; Newcomb, M.; Friesner, R. A.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 2003, 103, 2385-2420.
55. Friesner, R. A. Chem. Phys. Lett. 1985, 116, 39-43.
56. Friesner, R. A. J. Chem. Phys. 1986, 85, 1462-1468.
57. Friesner, R. A. J. Chem. Phys. 1987, 86, 3522-3521.
58. Friesner, R. A. J. Phys. Chem. 1988, 92, 3091-3096.
59. Martinez, T. J.; Carter, E. A. In Modern Electronic Structure Theory, Part II; Yarkony, D. R., Ed.; World Scientific: Singapore, 1995; Vol. 92, p 1132.
60. 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, 1045-1052.
61. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299-310.
62. Rinaldo, D.; Philipp, D. M.; Lippard, S. J.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3135-3147.
63. Tshuva, E. Y.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 2004, 104, 987-1012.
64. Wertheim, G. K.; Herber, R. H. J. Chem. Phys. 1962, 36, 2497-2499.
65. Shirley, D. A. Rev. Mod. Phys. 1964, 36, 339-351.
66. Filatov, M. Coord. Chem. Rev. 2008, 253, 594-605.
67. Sadoc, A.; Broer, R.; de Graaf, C. Chem. Phys. Lett. 2008, 454, 196-200.
68. Kurian, R.; Filatov, M. J. Chem. Phys. 2009, 130, 124121.
69. Zwanziger, J. W. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 195501.
70. Wdowik, U. D.; Ruebenbauer, K. Phys. Rev. B 2007, 76, 155118.
71. Han, W.-G.; Liu, T.; Lovell, T.; Noodleman, L. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15778-15790.
72. Enemark, J. H.; Westcott, B. L. Transition metal nitrosyls. In Inorganic electronic structure and spectroscopy; Solomon, E. I., Lever, A. B. P., Eds., John Wiley and Sons: New York, 1999; Vol. II: Applications and case studies, p 403.
73. McCleverty, J. A. Chem. Rev. 2004, 104, 403-418.
74. Zhang, Y.; Mao, J.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7829-7839.
75. Trautwein, A.; Harris, F. E.; Freeman, A. J.; Desclaux, J. P. Phys. Rev. B 1975, 11, 4101-4105.
76. Landau, L. D.; Lifshitz, L. M. Quantum Mechanics; Butterworth-Heinmann: Oxford, 1981; p 482.
77. Sinnecker, S.; Slep, L. D.; Bill, E.; Neese, F. Inorg. Chem. 2005, 44, 2245-2254.
78. Tolman, W. B.; Liu, S.; Bentsen, J. G.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 152-164.
79. Silva, R. M.; Gwengo, C.; Lindeman, S. V.; Smith, M. D.; Long, G. J.; Grandjean, F.; Gardinier, J. R. Inorg. Chem. 2008, 47, 7233-7242.
80. Ménage, S.; Zhang, Y.; Hendrich, M. P.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7786-7792.
81. Herold, S.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 145-156.
82. Chavez, F. A.; Ho, R. Y. N.; Pink, M.; Young, V. G., Jr.; Kryatov, S. V.; Rybak-Akimova, E. V.; Andres, H.; Münck, E.; Que, L., Jr.; Tolman, W. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 149-152.
83. Silvernail, N. J.; Noll, B. C.; Schulz, C. E.; Scheidt, W. R. Inorg. Chem. 2006, 45, 7050-7052.
84. Strauss, S. H.; Silver, M. E.; Long, K. M.; Thompson, R. G.; Hudgens, R. A.; Spartalian, K.; Ibers, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 4207-4215.
85. Walters, M. A.; Dewan, J. C. Inorg. Chem. 1986, 25, 4889-4893.
86. Hagen, K. S.; Lachicotte, R. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 8741-8742.
87. Coucouvanis, D.; Swenson, D.; Baenziger, N. C.; Murphy, C.; Holah, D. G.; Sfarnas, N.; Simopoulos, A.; Kostikas, A. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 3350-3362.
88. Armstrong, W. H.; Spool, A.; Papaefthymiou, G. C.; Frankel, R. B.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 3653-3667.
89. Bossek, U.; Hummel, H.; Weyhermü ller, T.; Bill, E.; Wieghardt, K. Angew. Chem., Int. Ed. 1996, 34, 2642-2645.
90. Zang, Y.; Dong, Y.; Que, L., Jr.; Kauffmann, K.; Münck, E. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1169-1170.
91. Feig, A. L.; Bautista, M. T.; Lippard, S. J. Inorg. Chem. 1996, 35, 6892-6898.
92. Harrop, T. C.; Song, D.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3528-3529.
93. Turowski, P. N.; Armstrong, W. H.; Liu, S.; Brown, S. N.; Lippard, S. J. Inorg. Chem. 1994, 33, 636-645.
94. Jüstel, T.; Weyhermüller, T.; Wieghardt, K.; Bill, E.; Lengen, M.; Trautwein, A. X.; Hildebrandt, P. Angew. Chem., Int. Ed. 1995, 34, 669-672.
95. Wu, F.-J.; Kurtz, D. M., Jr.; Hagen, K. S.; Nyman, P. D.; Debrunner, P. G.; Vankai, V. A. Inorg. Chem. 1990, 29, 5174-5183.
96. Safo, M. K.; Gupta, G. P.; Walker, F. A.; Scheidt, W. R. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5497-5510.
97. James, B. D.; Bakalova, M.; Liesegang, J.; Reiff, W. M.; Skelton, B. W.; White, A. H. Inorg. Chem. 2001, 40, 4617-4622.
98. Maelia, L. E.; Millar, M.; Koch, S. A. Inorg. Chem. 1992, 31, 4594-4600.
99. Harrop, T. C.; Tonzetich, Z. J.; Reisner, E.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15602-15610.
100. Berry, K. J.; Clark, P. E.; Murray, K. S.; Raston, C. L.; White, A. H. Inorg. Chem. 1983, 22, 3928-3934.
101. Ghosh, A.; de Oliveira, F. T.; Yano, T.; Nishioka, T.; Beach, E. S.; Kinoshita, I.; Münck, E.; Ryabov, A. D.; Horwitz, C. P.; Collins, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2505-2513.
102. Sellmann, D.; Geck, M.; Knoch, F.; Ritter, G.; Dengler, J. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 3819-3828.
103. Dunietz, B. D.; Beachy, M. D.; Cao, Y.; Whittington, D. A.; Lippard, S. J.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2828-2839.
104. Gherman, B. F.; Baik, M.-H.; Lippard, S. J.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 2978-2990.
105. Noodleman, L.; Lovell, T.; Han, W.-G.; Li, J.; Himo, F. Chem. Rev. 2004, 104, 459-508.
106. Lovell, T.; Han, W.-G.; Liu, T.; Noodleman, L. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5890-5894.
107. Klamt, A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 2224-2235.
108. Andzelm, J.; Kölmel, C.; Klamt, A. J. Chem. Phys. 1995, 103, 9312-9320.
109. Whittington, D. A.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 827-838.
110. Brunold, T. C.; Tamura, N.; Kitajima, N.; Moro-oka, Y.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5674-5690.
111. Yumura, T.; Yoshizawa, K. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2004, 77, 1305-1311.
112. Tinberg, C.; Lippard, S. J. Biochemistry, 2009, 48, 12145-12158.