Toward a new approach for determination of solute's charge distribution to analyze interatomic electrostatic interactions in quantum mechanical/molecular mechanical simulations

Journal of Computational Chemistry

Volumn 32, Issue 14, 2011, Pages 3092-3104

  Yamada, Kenta ^a   Koyano, Yoshiyuki ^a   Okamoto, Takuya ^a   Asada, Toshio ^b   Koga, Nobuaki ^a   Nagaoka, Masataka ^a  

^a NAGOYA UNIVERSITY   (Japan)

^b Osaka Prefecture University   (Japan)

Author keywords

charges from interaction energy and forces approach; CHIEF charges; interatomic Coulomb interaction; QM MM simulations; solute solvent systems

Indexed keywords

CHIEF CHARGES; INTERACTION ENERGIES; INTERATOMIC COULOMB INTERACTION; QM/MM SIMULATIONS; SOLUTE-SOLVENT SYSTEMS;

ATOMS; ELECTROSTATICS; MOLECULAR MODELING; MOLECULES; QUANTUM THEORY; SOLVENTS;

MECHANICAL PROPERTIES;

METHANOL; WATER;

ARTICLE; CHEMISTRY; ELECTRON; MOLECULAR DYNAMICS; QUANTUM THEORY; SOLUTION AND SOLUBILITY; STATIC ELECTRICITY;

ELECTRONS; METHANOL; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; QUANTUM THEORY; SOLUTIONS; STATIC ELECTRICITY; WATER;

EID: 80052027627     PISSN: 01928651     EISSN: 1096987X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.21893     Document Type: Article

References (54)

1. A. Warshel, M. Levitt, J Mol Biol 1976, 103, 227.
2. U. C. Singh, P. A. A. Kollman, J Comput Chem 1986, 7, 718.
3. M. J. Field, P. A. Bash, M. Karplus, J Comput Chem 1990, 11, 700.
4. J. Meister, W. H. E. Schwarz, J Phys Chem 1984, 98, 8245.
5. R. S. Mulliken, J Chem Phys 1955, 23, 1833.
6. R. S. Mulliken, J Chem Phys 1962, 36, 3428.
7. A. E. Reed, L. A. Curtiss, F. Weinhold, Chem Rev 1988, 88, 899.
8. A. E. Reed, R. B. Weinstock, F. Weinhold, J Chem Phys 1985, 83, 735.
9. F. L. Hirshfeld, Theor Chim Acta 1977, 44, 129.
10. R. F. W. Bader, Atoms in Molecules: A Quantum Theory (The International Series of Monographs on Chemistry, No 22); Oxford University Press: New York, 1990.
11. L. E. Chirlian, M. M. Francl, J Comput Chem 1987, 8, 894.
12. U. C. Singh, P. A. Kollman, J Comput Chem 1984, 5, 129.
13. B. H. Besler, K. M. Merz, Jr., P. A. Kollman, J Comput Chem 1990, 11, 431.
14. C. M. Breneman, K. B. Wiberg, J Comput Chem 1990, 11, 361.
15. H. Hu, Z. Lu, W. Yang, J Chem Theory Comput 2007, 3, 1004.
16. C. I. Bayly, P. Cieplak, W. Cornell, P. A. Kollman, J Phys Chem 1993, 97, 10269.
17. W. D. Cornell, P. Cieplak, C. I. Bayly, P. A. Kollman, J Am Chem Soc 1993, 115, 9620.
18. Y. K. Zhang, H. Y. Liu, W. T. Yang, J Chem Phys 2000, 112, 3483.
19. R. B. Murphy, D. M. Philipp, R. A. Friesner, J Comput Chem 2000, 21, 1442.
20. M. L. Sanchez, M. A. Aguilar, F. J. Olivares del Valle, J Comput Chem 1997, 18, 313.
21. G. Pálinkás, I. Bakõ, K. Heinzinger, P. Bopp, Mol Phys 1991, 4, 897.
22. S. Okazaki, K. Nakanishi, H. Touhara, J Chem Phys 1983, 78, 454.
23. G. Bolis, G. Corongiu, E. Clementi, Chem Phys Lett 1982, 86, 299.
24. W. L. Jorgensen, J. D. Madura, J Am Chem Soc 1983, 105, 1407.
25. M. Haughney, M. Ferrario, I. R. McDonald, J Phys Chem 1983, 91, 4934.
26. M. Ferrario, M. Haughney, I. R. McDonald, M. Klein, J Chem Phys 1990, 93, 5157.
27. G. Pálinkás, E. Hawlicka, K. Heinzinger, Chem Phys 1991, 158, 65.
28. E. J. W. Wensink, A. C. Hoffmann, P. J. van Maaren, D. van der Spoel, J Chem Phys 2003, 119, 7308.
29. C. Nieto-Draghi, R. Hargreaves, S. P. Bates, J Phys: Condens Matter 2005, 17, S3265.
30. S. T. Moin, T. S. Hofer, B. R. Randolf, B. M. Rode, J Comput Chem 2011, 32, 886.
31. W. L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J. D. Madura, R. W. Impey, M. L. Klein, J Chem Phys 1983, 79, 926.
32. S. Hayashi, I. Ohmine, J Phys Chem B 2000, 104, 10678.
33. R. Ditchfield, W. J. Hehre, J. A. Pople, J Chem Phys 1971, 54, 724.
34. W. J. Hehre, R. Ditchfield, J. A. Pople, J Chem Phys 1972, 56, 2257.
35. P. C. Hariharan, J. A. Pople, Theor Chim Acta 1973, 28, 213.
36. T. Clark, J. Chandrasekhar, G. W. Spitznagel, P. V. R. Schleyer, J Comput Chem 1983, 4, 294.
37. J. Wang, P. Cieplak, P. A. Kollman, J Comput Chem 2000, 21, 1049.
38. S. Miyamoto, P. A. Kollman, J Comput Chem 1992, 13, 952.
39. P. P. Ewald, Ann Phys 1921, 369, 253.
40. T. Darden, D. York, L. Pedersen, J Chem Phys 1993, 98, 10089.
41. U. Essmann, L. Perera, M. L. Berkowitz, T. Darden, H. Lee, L. G. Pedersen, J Chem Phys 1995, 103, 8577.
42. G. J. Martyna, M. L. Klein, M. Tuckerman, J Chem Phys 1992, 97, 2635.
43. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. J. A. Montgomery, T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, 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, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian 03, C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
44. A. Cheng, R. S. Stanton, J. J. Vincent, A. van der Vaart, K. V. Damodaran, S. L. Dixon, D.S. Hartsough, M. Mori, S. A. Best, G. Monard, M. Garcia, L. C. Van Zant, K. M. Merz, Jr., Roar 2.1; The Pennsylvania State University, 2002.
45. D. A. Case, D. A. Pearlman, J. W. Caldwell, T. E. Cheatham, III, J. Wang, W. S. Ross, C. L. Simmerling, T. A. Darden, K. M. Merz, R. V. Stanton, A. L. Cheng, J. J. Vincent, M. Crowley, V. Tsui, H. Gohlke, R. J. Radmer, Y. Duan, J. Pitera, I. Massova, G. L. Seibel, U. C. Singh, P. K. Weiner, P. A. Kollman, AMBER 7; University of California: San Francisco, 2002.
46. T. Okamoto, K. Yamada, Y. Koyano, T. Asada, N. Koga, M. Nagaoka, J Comput Chem 2011, 32, 932.
47. J. Torras, G. D. M. Seabra, E. Deumens, S. B. Trickey, A. E. Roitberg, J Comput Chem 2008, 29, 1564. Available at:.
48. Y. Yonetani, J Chem Phys 2006, 124, 204501-1.
49. P. M. Wojciechowski, W. Zierkiewicz, D. Michalska, P. Hobza, J Chem Phys 2003, 118, 10900.
50. Z.-Y. Jiang, K.-H. Lee, S.-T. Li, S.-Y. Chu, S Phys Rev B 2006, 73, 235423-1.
51. H. M. Tuononen, R. Roesler, J. L. Dutton, P. Ragogna, J Inorg Chem 2007, 46, 10693.
52. A. D. McLean, G. S. Chandler, J Chem Phys 1980, 72, 5639.
53. K. Raghavachari, J. S. Binkley, R. Seeger, J. A. Pople, J Chem Phys 1980, 72, 650.
54. K. Nam, J. Gao, D. M. York, J Chem Theory Comput 2005, 1, 2.