Ab initio and DFT studies of the spin-orbit and spin-spin contributions to the zero-field splitting tensors of triplet nitrenes with aryl scaffolds

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 13, Issue 15, 2011, Pages 6970-6980

  Sugisaki, Kenji ^a   Toyota, Kazuo ^a   Sato, Kazunobu ^a   Shiomi, Daisuke ^a   Kitagawa, Masahiro ^b   Takui, Takeji ^a  

^a Osaka Prefecture University   (Japan)

^b OSAKA UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 79960923789     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0cp02809f     Document Type: Article

References (123)

1. K. Itoh and M. Kinoshita, Molecular Magnetism: New Magnetic Materials, Gordon and Breach, Amsterdam, 2000
2. P. M. Lahti, Magnetic Properties of Organic Materials, Marcel Dekker, New York, 1999
3. A. B. Zahlen, The Triplet State, Cambridge University Press, 1967
4. K. Itoh T. Takui Proc. Jpn. Acad., Ser. B, Phys. Biol. Sci. 2004 80 29 40
5. T. Takui K. Itoh Chem. Phys. Lett. 1973 19 120 124
6. Y. Teki I. Fujita T. Takui T. Kinoshita K. Itoh J. Am. Chem. Soc. 1994 116 11499 11505
7. J. E. Harriman, Theoretical Foundations of Electron Spin Resonance, Academic Press, New York, 1978
8. S. P. McGlynn, T. Azumi and M. Kinoshita, Molecular Spectroscopy of the Triplet State, Prentice-Hall, New Jersey, 1969
9. S. Nishida Y. Morita K. Fukui K. Sato D. Shiomi T. Takui K. Nakasuji Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 7277 7280
10. Y. Morita S. Suzuki K. Fukui S. Nakazawa H. Kitagawa H. Kishida H. Okamoto A. Naito A. Sekine Y. Ohashi M. Shiro K. Sasaki D. Shiomi K. Sato T. Takui K. Nakasuji Nat. Mater. 2008 7 48 51
11. K. Sato S. Nakazawa R. Rahimi T. Ise S. Nishida T. Yoshino N. Mori K. Toyota D. Shiomi Y. Yakiyama Y. Morita M. Kitagawa K. Nakasuji M. Nakahara H. Hara P. Carl P. Hoefer T. Takui J. Mater. Chem. 2009 19 3739 3754
12. A. V. Astashkin A. Schweiger Chem. Phys. Lett. 1990 174 595 602
13. T. Takui K. Sato D. Shiomi K. Itoh T. Kaneko E. Tsuchida H. Nishide Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1995 271 191 212
14. K. Sato M. Yano M. Furuichi D. Shiomi T. Takui K. Abe K. Itoh A. Higuchi K. Katsuma Y. Shirota J. Am. Chem. Soc. 1997 119 6607 6613
15. T. Takui K. Sato D. Shiomi K. Itoh T. Kaneko E. Tsuchida H. Nishide Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1996 278 155 176
16. S. Weber G. Kothe J. R. Norris J. Chem. Phys. 1997 106 6248 6261
17. H. Tomioka M. Hattori K. Hirai K. Sato D. Shiomi T. Takui K. Itoh J. Am. Chem. Soc. 1998 120 1106 1107
18. M. Shohoji B. L. Candida M. Franco T. M. B. Luisa M. Lazana R. L. R. Celina S. Nakazawa K. Sato D. Shiomi T. Takui J. Am. Chem. Soc. 2000 122 2962 2963
19. C. Corvaja K. Franco M. Mazzoni Appl. Magn. Reson. 2001 20 71 83
20. S. C. Drew J. F. Boas J. R. Pilbrow P. D. W. Boyd P. Paul C. A. Reed J. Phys. Chem. B 2003 107 11353 11359
21. T. Sawai K. Sato T. Ise D. Shiomi K. Toyota Y. Morita T. Takui Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 3988 3990
22. T. Takui, K. Sato, D. Shiomi and K. Itoh, in Magnetic Properties of Organic Materials, ed., P. M. Lahti, Marcel Dekker, New York, 1999, ch. 11, pp. 197-236
23. W. Sander G. Bucher S. Wierlacher Chem. Rev. 1993 93 1583 1621
24. T. Bally, in Reactive Intermediates Chemistry, ed., R. A. Moss, M. S. Platz, and, M. Jones Jr,., Wiley Interscience, New Jersey, 2004, ch. 17, pp. 797-845
25. K. Sato, Dr thesis, Osaka City University, 1994
26. C. N. Banwell H. Primas Mol. Phys. 1963 6 225 256
27. G. G. Belford R. L. Belford J. F. Burkhalt J. Magn. Reson. 1973 11 251 265
28. K. T. McGregor R. P. Scaringe E. Hatfield Mol. Phys. 1975 30 1925 1933
29. T. Koto K. Sato D. Shiomi K. Toyota K. Itoh E. Wasserman T. Takui J. Phys. Chem. A 2009 113 9521 9526
30. T. Koto K. Sugisaki K. Sato D. Shiomi K. Toyota K. Itoh E. Wasserman P. M. Lahti T. Takui Appl. Magn. Reson. 2010 37 703 736
31. M. Kaupp, M. Bühl and V. G. Malkin, Calculation of NMR and EPR Parameters, Wiley-VCH, 2004
32. W. T. G. Johnson M. B. Sullivan C. J. Cramer Int. J. Quantum Chem. 2001 85 492 508
33. Z. Havlas M. Kývala J. Michl Collect. Czech. Chem. Commun. 2003 68 2335 2343
34. K. Sugisaki K. Toyota K. Sato D. Shiomi M. Kitagawa T. Takui ChemPhysChem 2010 11 3146 3151
35. O. Loboda B. Minaev O. Vahtras K. Ruud H. gren J. Chem. Phys. 2003 119 3120 3129
36. B. Minaev O. Loboda O. Vahtras K. Ruud H. gren Theor. Chem. Acc. 2004 111 168 175
37. K. Sugisaki K. Toyota K. Sato D. Shiomi M. Kitagawa T. Takui Chem. Phys. Lett. 2009 477 369 373
38. F. Neese J. Chem. Phys. 2007 127 164112
39. S. Zein F. Neese J. Phys. Chem. A 2008 112 7976 7983
40. F. Aquino J. H. Rodrigues J. Chem. Phys. 2005 123 204902
41. F. Neese J. Am. Chem. Soc. 2006 128 10213 10222
42. R. Reviakine A. V. Arbuznikov J.-C. Tremblay C. Remenyi O. L. Malkina V. G. Malkin M. Kaupp J. Chem. Phys. 2006 125 054110
43. C. de Graaf C. Sousa Int. J. Quantum Chem. 2006 106 2470 2478
44. R. Maurice R. Bastardis C. de Graaf N. Suaud T. Mallah N. Guihéry J. Chem. Theory Comput. 2009 5 2977 2984
45. B. F. Minaev Opt. Spectrosc. 1976 41 446 449
46. B. F. Minaev Opt. Spectrosc. 1978 45 936 939
47. B. F. Minaev T. O. Tlepbergenov Z. M. Muldakhmetov Opt. Spectrosc. 1978 45 637 639
48. F. Neese E. I. Solomon Inorg. Chem. 1998 37 6568 6582
49. S. R. Langhoff J. Chem. Phys. 1974 61 1708 1716
50. E. R. Davidson J. C. Ellenbogen S. R. Langhoff J. Chem. Phys. 1980 73 865 869
51. D. Ganyushin F. Neese J. Chem. Phys. 2006 125 024103
52. M. Sundararajan D. Ganyushin S. Ye F. Neese Dalton Trans. 2009 6021 6036
53. D. G. Liakos D. Ganyushin F. Neese Inorg. Chem. 2009 48 10572 10580
54. Z. Havlas J. W. Downing J. Michl J. Phys. Chem. A 1998 102 5681 5692
55. Z. Havlas J. Michl J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1999 2299 2303
56. O. Vahtras O. Loboda B. Minaev H. gren K. Ruud Chem. Phys. 2002 279 133 142
57. O. Loboda B. Minaev O. Vahtras B. Schimmelpfennig H. gren K. Ruud D. Jonsson Chem. Phys. 2003 286 127 137
58. Ò. Rubio-Pons B. Minaev O. Loboda H. gren Theor. Chem. Acc. 2005 113 15 27
59. B. F. Minaev E. M. Khomenko E. A. Bilan L. B. Yashchuk Opt. Spectrosc. 2005 98 209 213
60. Z. Havlas M. Kývala J. Michl Mol. Phys. 2005 103 407 411
61. O. Loboda I. Tunell B. Minaev H. gren Chem. Phys. 2005 312 299 309
62. K. Hirao Chem. Phys. Lett. 1992 190 374 380
63. K. Hirao Chem. Phys. Lett. 1992 196 397 403
64. K. Hirao Chem. Phys. Lett. 1993 201 59 66
65. R. M. Hochstrasser D. A. Wiersma J. Chem. Phys. 1971 54 4165 4169
66. J. Higuchi J. Chem. Phys. 1963 38 1237 1245
67. J. Higuchi J. Chem. Phys. 1963 39 1847 1852
68. T. Takui K. Itoh J. Chem. Phys. 1973 19 120 124
69. K. Itoh Pure Appl. Chem. 1978 50 1251 1259
70. A. G. Motten E. R. Davidson A. L. Kwiram J. Chem. Phys. 1981 75 2603 2607
71. J. Mählmann M. Klessinger Int. J. Quantum Chem. 2000 77 446 453
72. S. R. Langhoff E. R. Davidson C. W. Kern J. Chem. Phys. 1975 63 4800 4807
73. D. Feller W. T. Borden E. R. Davidson J. Chem. Phys. 1981 74 2256 2259
74. B. Bomfleur M. Sironi M. Raimondi J. Voitländer J. Chem. Phys. 2000 112 1066 1069
75. Ò. Rubio-Pons O. Loboda B. Minaev B. Schimmelpfennig O. Vahtras H. gren Mol. Phys. 2003 101 2103 2114
76. N. Gilka P. R. Taylor C. M. Marian J. Chem. Phys. 2008 129 044102
77. D. Ganyushin N. Gilka P. R. Taylor C. M. Marian F. Neese J. Chem. Phys. 2010 132 144111
78. S. Sinnecker F. Neese J. Phys. Chem. A 2006 110 12267 12275
79. E. Y. Misochko D. V. Korchagin K. V. Bozhenko S. V. Chapyshev S. M. Aldoshin J. Chem. Phys. 2010 133 064101
80. T. T. Petrenko T. L. Petrenko V. Y. Bratus J. Phys.: Condens. Matter 2002 14 12433 12440
81. M. J. Rayson J. P. Goss P. R. Briddon Phys. B 2003 340-342 673 676
82. M. Shoji K. Koizumi T. Hamamoto T. Taniguchi R. Takeda Y. Kitagawa T. Kawakami M. Okumura S. Yamanaka K. Yamaguchi Polyhedron 2005 24 2708 2715
83. W. Sander D. Grote S. Kossmann F. Neese J. Am. Chem. Soc. 2008 130 4396 4403
84. M. van Gastel J. Chem. Phys. 2009 131 124111
85. D. Grote C. Finke S. Kossmann F. Neese W. Sander Chem.-Eur. J. 2010 16 4496 4506
86. R. McWeeny Y. Mizuno Proc. R. Soc. London, Ser. A 1961 259 554 577
87. H. Nakatsuji K. Hirao J. Chem. Phys. 1978 68 2053 2065
88. H. Nakatsuji Chem. Phys. Lett. 1978 59 362 364
89. H. Nakatsuji Chem. Phys. Lett. 1979 67 329 333
90. B. O. Roos, in Theory and Applications of Computational Chemistry The First Forty Years, ed., C. E. Dykstra, G. Frenking, K. S. Kim, and, G. E. Scuseria, Elsevier, Amsterdam, 2005, ch. 25, pp. 725-764
91. Y.-K. Choe H. A. Witek J. P. Finley K. Hirao J. Chem. Phys. 2001 114 3913 3918
92. H. A. Witek D. G. Fedorov K. Hirao J. Comput. Chem. 2002 23 957 965
93. M. W. Schmidt K. K. Baldridge J. A. Boatz S. T. Elbert M. S. Gordon J. H. Jensen S. Koseki N. Matsunaga K. A. Nguyen S. J. Su T. L. Windus M. Dupuis J. A. Montgomery J. Comput. Chem. 1993 14 1347 1363
94. V. Barone, in Recent Advances in Density Functional Methods Part 1, ed., D. P. Chong, World Scientific, 1995, ch. 8, pp. 287-334
95. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, Ö. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski and D. J. Fox, GAUSSIAN 03 (Revision D.01), Gaussian Inc., Wallingford CT, 2004
96. E. Wasserman Progress in Physical Organic Chemistry 1971 8 319 336
97. M. Kuzaj H. Lüerssen C. Wentrup Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1986 25 480 482
98. R. Alvarado J.-Ph. Grivet C. Igier J. Barcelo J. Rigaudy J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1977 73 844 856
99. M.-H. Whangbo, in Theory and Applications of Computational Chemistry The First Forty Years, ed., C. E. Dykstra, G. Frenking, K. S. Kim, and, G. E. Scuseria, Elsevier, Amsterdam, 2005, ch. 26, pp. 765-784
100. K. Sugisaki K. Toyota K. Sato D. Shiomi T. Takui Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 2257 2260
101. A. D. Becke Phys. Rev. A: At., Mol., Opt. Phys. 1988 38 3098 3100
102. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1996 104 1040 1046
103. C. Lee W. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B 1988 37 785 789
104. J. P. Perdew, in Electronic Structure of Solids '91, ed., P. Ziesche, and, H. Eschig, Akademie Verlag, Berlin, Germany, 1991, pp. 11-20
105. J. P. Perdew Phys. Rev. B 1986 33 8822 8824
106. N. C. Handy A. J. Cohen Mol. Phys. 2001 99 403 412
107. W. M. Hoe A. J. Cohen N. C. Handy Chem. Phys. Lett. 2001 341 319 328
108. J. P. Perdew K. Burke M. Ernzerhof Phys. Rev. Lett. 1996 77 3865 3868
109. C. Adamo V. Barone J. Chem. Phys. 1998 108 664 675
110. J. Tao J. P. Perdew V. N. Staroverov G. E. Scuseria Phys. Rev. Lett. 2003 91 146401
111. A. D. Boese J. M. L. Martin J. Chem. Phys. 2004 121 3405 3416
112. F. A. Hamprecht A. J. Cohen D. J. Tozer N. C. Handy J. Chem. Phys. 1998 109 6264 6271
113. P. M. W. Gill Mol. Phys. 1996 89 433 445
114. C. Adamo V. Barone Chem. Phys. Lett. 1997 274 242 250
115. T. Van Voorhis G. E. Scuseria J. Chem. Phys. 1998 109 400 410
116. F. A. Hamprecht A. J. Cohen D. J. Tozer N. C. Handy J. Chem. Phys. 1998 109 6264 6271
117. A. D. Boese N. L. Doltsinis N. C. Handy M. Sprik J. Chem. Phys. 2000 122 1670 1678
118. A. D. Boese N. C. Handy J. Chem. Phys. 2001 114 5497 5503
119. M. Munzarová M. Kaupp J. Phys. Chem. A 1999 103 9966 9983
120. M. L. Munzarová P. Kubáek M. Kaupp J. Am. Chem. Soc. 2000 122 11900 11913
121. M. Kaupp R. Reviakine O. L. Malkina A. Arbuznikov B. Shimmelpfennig V. G. Malkin J. Comput. Chem. 2002 23 794 803
122. A. V. Arbuznikov M. Kaupp V. G. Malkin R. Reviakine O. L. Malkina Phys. Chem. Chem. Phys. 2002 4 5467 5474
123. A. S. Menon L. Radom J. Phys. Chem. A 2008 112 13225 13230