Infrared spectroscopy of fluxional molecules from (ab Initio) molecular dynamics: Resolving large-amplitude motion, multiple conformations, and permutational symmetries

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 8, Issue 1, 2012, Pages 224-234

  Mathias, Gerald ^a   Ivanov, Sergei D ^a   Witt, Alexander ^a   Baer, Marcel D ^a   Marx, Dominik ^a  

^a RUHR UNIVERSITY BOCHUM   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84855699411     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct2006665     Document Type: Article

References (61)

1. Siebert, F. Methods Enzymol. 1995, 246, 501-526
2. Vogel, R.; Siebert, F. Curr. Opin. Chem. Biol. 2000, 4, 518-523
3. Bieske, E. J.; Dopfer, O. Chem. Rev. 2000, 100, 3963-3998
4. Barth, A.; Zscherp, C. Q. Rev. Biophys. 2002, 35, 369-430
5. Barth, A. Biochim. Biophys. Acta 2007, 1767, 1073-1101
6. Polfer, N. C.; Oomens, J. Mass Spectrom. Rev. 2009, 28, 468-494
7. Marx, D.; Hutter, J. Ab Initio Molecular Dynamics: Basic Theory and Advanced Methods; Cambridge University Press: Cambridge, U. K., 2009; pp 11-75.
8. Silvestrelli, P. L.; Bernasconi, M.; Parrinello, M. Chem. Phys. Lett. 1997, 277, 478-482
9. Nonella, M.; Mathias, G.; Eichinger, M.; Tavan, P. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 316-322
10. Vogel, R.; Siebert, F.; Mathias, G.; Tavan, P.; Fan, G.; Sheves, M. Biochemistry 2003, 42, 9863-9874
11. Gaigeot, M.-P.; Sprik, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10344-10358
12. Rousseau, R.; Kleinschmidt, V.; Schmitt, U. W.; Marx, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 4804-4807
13. Gaigeot, M.-P.; Vuilleumier, R.; Sprik, M.; Borgis, D. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 772-789
14. Iftimie, R.; Tuckerman, M. E. J. Chem. Phys. 2005, 122, 214508
15. Asvany, O.; Kumar, P. P.; Redlich, B.; Hegemann, I.; Schlemmer, S.; Marx, D. Science 2005, 309, 1219-1222
16. Martinez, M.; Gaigeot, M.-P.; Borgis, D.; Vuilleumier, R. J. Chem. Phys. 2006, 125, 144106/14
17. Kumar, P.; Marx, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 573-586
18. Gaigeot, M.-P.; Martinez, M.; Vuilleumier, R. Mol. Phys. 2007, 105, 2857-2878
19. Mathias, G.; Marx, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 6980-6985
20. Masia, M.; Forbert, H.; Marx, D. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 12181-12191
21. Baer, M.; Mathias, G.; Kuo, I.-F. W.; Tobias, D. J.; Mundy, C. J.; Marx, D. ChemPhysChem 2008, 9, 2703-2707
22. Cimas, A.; Vaden, T. D.; de Boer, T. S. J. A.; Snoek, L. C.; Gaigeot, M. P. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1068-1078
23. Thomas, V.; Iftimie, R. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 4152-4160
24. Ivanov, S. D.; Asvany, O.; Witt, A.; Hugo, E.; Mathias, G.; Redlich, B.; Marx, D.; Schlemmer, S. Nat. Chem. 2010, 2, 298-302
25. Heyden, M.; Sun, J.; Funkner, S.; Mathias, G.; Forbert, H.; Havenith, M.; Marx, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 12068-12073
26. Zhang, C.; Donadio, D.; Galli, G. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1398-1402
27. Baer, M.; Marx, D.; Mathias, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 7346-7349
28. Witt, A.; Ivanov, S. D.; Mathias, G.; Marx, D. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1377-1381
29. Huang, X. C.; Carter, S.; Bowman, J. J. Chem. Phys. 2003, 118, 5431-5441
30. Huang, X. C.; Braams, B. J.; Bowman, J. M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 044308
31. Bowman, J. M.; Carrington, T.; Meyer, H.-D. Mol. Phys. 2008, 106, 2145-2182
32. Jin, Z.; Braams, B.; Bowman, J. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 1569-1574
33. Park, M.; Shin, I.; Singh, N. J.; Kim, K. S. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 10692-10702
34. Kaledin, M.; Kaledin, A. L.; Bowman, J. M.; Ding, J.; Jordan, K. D. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 7671-7677
35. Baer, M.; Marx, D.; Mathias, G. ChemPhysChem 2011, 12, 1906-1915
36. Gordon, R. G. Adv. Magn. Reson. 1968, 3, 1-42
37. Berens, P. H.; Wilson, K. R. J. Chem. Phys. 1981, 74, 4872-4882
38. Putrino, A.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 176401
39. Wheeler, R. A.; Dong, H.; Boesch, S. E. ChemPhysChem 2003, 3, 382-384
40. Wheeler, R. A.; Dong, H. ChemPhysChem 2003, 4, 1227-1230
41. Schmitz, M.; Tavan, P. J. Chem. Phys. 2004, 121, 12233-12246
42. Schmitz, M.; Tavan, P. J. Chem. Phys. 2004, 121, 12247-12258
43. Agostini, F.; Vuilleumier, R.; Ciccotti, G. J. Chem. Phys. 2011, 134, 084302
44. Mathias, G.; Baer, M. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2028-2039
45. Towns, T. G.; Carreira, L. A.; Irwind, R. M. J. Raman Spectrosc. 1981, 11, 487-492
46. Marx, D.; Parrinello, M. Nature 1995, 375, 216-218
47. Marx, D.; Parrinello, M. Science 1999, 284, 59-61
48. McCoy, A. B.; Braams, B.; Brown, A.; Huang, X.; Jin, Z.; Bowman, J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 4991-4994
49. Huang, X.; Johnson, L.; Bowman, J.; McCoy, A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3478-3479
50. Huang, X.; McCoy, A. B.; Bowman, J. M.; Johnson, L. M.; Savage, C.; Dong, F.; Nesbitt, D. J. Science 2006, 311, 60-63
51. Johnson, L.; McCoy, A. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 8213-8220
52. Wanga, X.-G.; Carrington, T., Jr. J. Chem. Phys. 2008, 129, 234102
53. Hinkle, C. E.; Petit, A. S.; McCoy, A. B. J. Mol. Spectrosc. 2011, 268, 189-198
54. "Isotopologue" (doi: 10.1351/goldbook.I03351) and.isotopomer. (doi: 10.1351/goldbook.I03352) are used according to IUPAC, see http://goldbook.iupac.org (created by Nic, M.; Jirat, J.; Kosata, B.; updates compiled by Jenkins, A.; accessed 11/ 2011).
55. Muller, H.; Kutzelnigg, W.; Noga, J.; Klopper, W. J. Chem. Phys. 1997, 106, 1863-1869
56. Ramírez, R.; Lopez-Ciudad, T.; Kumar, P.; Marx, D. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3973-3983
57. Wilson, E.; Decius, J. C.; Cross, P. C. Molecular Vibrations; McGraw Hill: New York, 1955; pp 54-76.
58. Cremer, D.; Pople, J. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 1354-1358
59. VandeVondele, J.; Krack, M.; Mohamed, F.; Parrinello, M.; Chassaing, T.; Hutter, J. Comput. Phys. Commun. 2005, 167, 103-128
60. Hutter, J.; Alavi, A.; Deutsch, T.; Bernasconi, M.; Goedecker, S.; Marx, D.; Tuckerman, M.; Parrinello, M. CPMD: Car-Parinello Molecular Dynamics, version 3.10; IBM Corp: Endicott, NY, 1990; MPI für Festkö rperforschung Stuttgart: Stuttgart, Germany, 1997. www.cpmd.org (accessed Nov. 2011).
61. Hsu, S.; Kemp, M.; Pochan, J.; Benson, R.; Flygare, W. J. Chem. Phys. 1969, 50, 1482-1483