Practical quantum mechanics-based fragment methods for predicting molecular crystal properties

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 14, Issue 21, 2012, Pages 7578-7590

  Wen, Shuhao ^a   Nanda, Kaushik ^a   Huang, Yuanhang ^a   Beran, Gregory J O ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84861181297     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2cp23949c     Document Type: Review

References (154)

1. S. R. Chemburkar J. Bauer K. Deming H. Spiwek K. Patel J. Morris R. Henry S. Spanton W. Dziki W. Porter J. Quick P. Bauer J. Donaubauer B. A. Narayanan M. Soldani D. Riley K. Mcfarland Org. Process Res. Dev. 2000 4 413 417
2. J. Bauer S. Spanton R. Quick J. Quick W. Dziki W. Porter J. Morris Pharm. Res. 2001 18 859 866
3. S. Haas A. F. Stassen G. Schuck K. P. Pernstich D. J. Gundlach B. Batlogg U. Berens H. J. Kirner Phys. Rev. B: Condens. Matter 2007 76 115203
4. L. R. MacGillivray G. S. Papaefstathiou T. Friscić T. D. Hamilton D.-K. Bucar Q. Chu D. B. Varshney I. G. Georgiev Acc. Chem. Res. 2008 41 280 291
5. M. Kamlet S. Jacobs J. Chem. Phys. 1968 48 23 35
6. Energetic Materials: Part 1. Decomposition, Crystal, and Molecular Properties, ed., P. Politzer, and, J. S. Murray, Elsevier Science, Amsterdam, 2003
7. Energetic Materials: Part 2. Detonation, Combustion, ed., P. Politzer, and, J. S. Murray, Elsevier Science, Amsterdam, 2003
8. J. P. M. Lommerse W. D. S. Motherwell H. L. Ammon J. D. Dunitz A. Gavezzotti D. W. M. Hofmann F. J. J. Leusen W. T. M. Mooij S. L. Price B. Schweizer M. U. Schmidt B. P. van Eijck P. Verwer D. E. Williams Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 2000 56 697 714
9. W. D. S. Motherwell H. L. Ammon J. D. Dunitz A. Dzyabchenko P. Erk A. Gavezzotti D. W. M. Hofmann F. J. J. Leusen J. P. M. Lommerse W. T. M. Mooij S. L. Price H. Scheraga B. Schweizer M. U. Schmidt B. P. van Eijck P. Verwer D. E. Williams Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 2002 58 647 661
10. G. M. Day W. D. S. Motherwell H. L. Ammon S. X. M. Boerrigter R. G. Della Valle E. Venuti A. Dzyabchenko J. D. Dunitz B. Schweizer B. P. van Eijck P. Erk J. C. Facelli V. E. Bazterra M. B. Ferraro D. W. M. Hofmann F. J. J. Leusen C. Liang C. C. Pantelides P. G. Karamertzanis S. L. Price T. C. Lewis H. Nowell A. Torrisi H. a. Scheraga Y. a. Arnautova M. U. Schmidt P. Verwer Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 2005 61 511 527
11. G. M. Day T. G. Cooper A. J. Cruz-Cabeza K. E. Hejczyk H. L. Ammon S. X. M. Boerrigter J. S. Tan R. G. Della Valle E. Venuti J. Jose S. R. Gadre G. R. Desiraju T. S. Thakur B. P. van Eijck J. C. Facelli V. E. Bazterra M. B. Ferraro D. W. M. Hofmann M. a. Neumann F. J. J. Leusen J. Kendrick S. L. Price A. J. Misquitta P. G. Karamertzanis G. W. a. Welch H. a. Scheraga Y. a. Arnautova M. U. Schmidt J. van de Streek A. K. Wolf B. Schweizer Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 2009 65 107 125
12. A. V. Kazantsev P. G. Karamertzanis C. S. Adjiman C. C. Pantelides S. L. Price P. T. a. Galek G. M. Day A. J. Cruz-Cabeza Int. J. Pharm. 2011 418 168 178
13. M. A. Neumann F. J. J. Leusen J. Kendrick Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 2427 2430
14. K. E. Riley M. Pitonák P. Jurecka P. Hobza Chem. Rev. 2010 110 5023 5063
15. A. Johnston A. J. Florence N. Shankland A. R. Kennedy K. Shankland S. L. Price Cryst. Growth Des. 2007 7 705 712
16. S. Ahn F. Guo B. M. Kariuki K. D. M. Harris J. Am. Chem. Soc. 2006 128 8441 8452
17. A. V. Kazantsev P. G. Karamertzanis C. S. Adjiman C. C. Pantelides J. Chem. Theor. Comput. 2011 7 1998 2016
18. S. L. Price Int. Rev. Phys. Chem. 2008 27 541 568
19. S. L. Price M. Leslie G. W. A. Welch M. Habgood L. S. Price P. G. Karamertzanis G. M. Day Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 8478 8490
20. B. M. Rice F. C. B. William Struct. Bonding 2007 125 153 194
21. S. Kristyan P. Pulay Chem. Phys. Lett. 1994 229 175 180
22. B. Civalleri C. M. Zicovich-Wilson L. Valenzano P. Ugliengo CrystEngComm 2008 10 405 410
23. S. Grimme Wiley Interdiscip. Rev.: Comput. Mol. Sci. 2011 1 211 228
24. T. Li S. Feng Pharm. Res. 2006 23 2326 2332
25. J. Kleis B. I. Lundqvist D. C. Langreth E. Schröder Phys. Rev. B: Condens. Matter 2007 76 1002001
26. M. A. Neumann M. A. Perrin J. Phys. Chem. B 2005 109 15531 15541
27. P. G. Karamertzanis G. M. Day G. W. a. Welch J. Kendrick F. J. J. Leusen M. a. Neumann S. L. Price J. Chem. Phys. 2008 128 244708
28. D. C. Sorescu B. M. Rice J. Phys. Chem. C 2010 114 6734 6748
29. R. Balu E. F. C. Byrd B. M. Rice J. Phys. Chem. B 2011 115 803 810
30. M. Habgood S. L. Price G. Portalone S. Irrera D. Chimica S. Universit P. A. Moro J. Chem. Theor. Comput. 2011 7 2685 2688
31. L. Maschio B. Civalleri P. Ugliengo A. Gavezzotti J. Phys. Chem. A 2011 115 11179 11186
32. P. G. Karamertzanis G. M. Day G. W. a. Welch J. Kendrick F. J. J. Leusen M. a. Neumann S. L. Price J. Chem. Phys. 2008 128 244708
33. M. Dion H. Rydberg E. Schröder D. C. Langreth B. I. Lundqvist Phys. Rev. Lett. 2004 92 246401
34. T. Thonhauser V. R. Cooper S. Li A. Puzder P. Hyldgaard D. C. Langreth Phys. Rev. B: Condens. Matter 2007 76 125112
35. F. Shimojo Z. Wu A. Nakano R. K. Kalia P. Vashishta J. Chem. Phys. 2010 132 094106
36. D. Lu Y. Li D. Rocca G. Galli Phys. Rev. Lett. 2009 102 206411
37. Y. Li D. Lu H.-V. Nguyen G. Galli J. Phys. Chem. A 2010 114 1944 1952
38. K. Hongo M. A. Watson R. S. Sanchez-Carrera T. Iitaka A. Aspuru-Guzik J. Phys. Chem. Lett. 2010 1 1789 1794
39. C. M. Freeman J. W. Andzelm C. S. Ewig J.-R. Hill B. Delley Chem. Commun. 1998 2455 2456
40. S. A. Rivera D. G. Allis B. S. Hudson Cryst. Growth Des. 2008 8 3905 3907
41. S. Suhai Phys. Rev. B: Condens. Matter 1983 27 3506 3518
42. J.-Q. Sun R. J. Bartlett J. Chem. Phys. 1996 104 8553 8565
43. S. Hirata S. Iwata J. Chem. Phys. 1998 109 4147 4155
44. P. Y. Ayala K. N. Kudin G. E. Scuseria J. Chem. Phys. 2001 115 9698 9707
45. A. F. Izmaylov G. E. Scuseria Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 10 3421 3429
46. L. Maschio D. Usvyat F. R. Manby S. Casassa C. Pisani M. Schütz Phys. Rev. B: Condens. Matter 2007 76 075101
47. D. Usvyat L. Maschio F. R. Manby S. Casassa C. Pisani M. Schütz Phys. Rev. B: Condens. Matter 2007 76 075102
48. C. Pisani L. Maschio S. Casassa M. Halo M. Schütz D. Usvyat J. Comput. Chem. 2008 29 2113 2124
49. M. Marsman A. Grueneis J. Paier G. Kresse J. Chem. Phys. 2009 130 184103
50. S. Hirata T. Shimazaki Phys. Rev. B: Condens. Matter 2009 80 1 7
51. Y.-y. Ohnishi S. Hirata J. Chem. Phys. 2010 133 034106
52. T. Shiozaki S. Hirata J. Chem. Phys. 2010 132 151101
53. A. Erba C. Pisani S. Casassa L. Maschio M. Schütz D. Usvyat Phys. Rev. B: Condens. Matter 2010 81 165108
54. L. Maschio D. Usvyat M. Schütz B. Civalleri J. Chem. Phys. 2010 132 134706
55. L. Maschio D. Usvyaat B. Civalleri CrystEngComm 2010 12 2429 2435
56. D. Usvyat B. Civalleri L. Maschio R. Dovesi C. Pisani M. Schutz J. Chem. Phys. 2011 134 214105
57. A. Erba L. Maschio S. Salustro S. Casassa J. Chem. Phys. 2011 134 074502
58. S. Wen G. J. O. Beran J. Chem. Theor. Comput. 2011 7 3733 3742
59. A. L. Ringer C. D. Sherrill Chem.-Eur. J. 2008 14 2542 2547
60. G. J. O. Beran K. Nanda J. Phys. Chem. Lett. 2010 1 3480 3487
61. M. Gerenkamp S. Grimme Chem. Phys. Lett. 2004 392 229 235
62. R. A. Distasio M. Head-Gordon Mol. Phys. 2007 105 1073 1083
63. R. Jurgens-Lutovsky J. Almlof Chem. Phys. Lett. 1991 178 451 454
64. K. Wolinksi P. Pulay J. Chem. Phys. 2003 118 9497 9503
65. R. P. Steele R. A. Distasio Y. Shao J. Kong M. Head-Gordon J. Chem. Phys. 2006 125 074108
66. R. A. Christie K. D. Jordan Struct. Bonding 2005 116 27 41
67. M. S. Gordon D. G. Fedorov S. R. Pruitt L. V. Slipchenko Chem. Rev. 2011 112 632 672
68. K. Kitaura E. Ikeo T. Asada T. Nakano M. Uebayasi Chem. Phys. Lett. 1999 313 701 706
69. D. G. Fedorov K. Kitaura J. Phys. Chem. A 2007 111 6904 6914
70. S. Hirata M. Valiev M. Dupuis S. S. Xantheas S. Sugiki H. Sekino Mol. Phys. 2005 103 2255 2265
71. M. Kamiya S. Hirata M. Valiev J. Chem. Phys. 2008 128 074103
72. E. E. Dahlke D. G. Truhlar J. Phys. Chem. B 2006 3 10595 10601
73. E. E. Dahlke D. G. Truhlar J. Chem. Theor. Comput. 2007 3 46 53
74. K. Nagayoshi T. Ikeda K. Kitaura S. Nagase J. Theor. Comput. Chem. 2003 2 233 244
75. S. Hirata J. Chem. Phys. 2008 129 204104
76. O. Sode M. Keceli S. Hirata K. Yagi Int. J. Quantum Chem. 2009 109 1928 1939
77. O. Sode M. Keceli S. Hirata K. Yagi Int. J. Quantum Chem. 2009 109 1928 1939
78. R. Podeszwa B. M. Rice K. Szalewicz Phys. Rev. Lett. 2008 101 115503
79. O. A. von Lilienfeld A. Tkatchenko J. Chem. Phys. 2010 132 234109
80. T. Nagata K. Brorsen D. G. Fedorov K. Kitaura M. S. Gordon J. Chem. Phys. 2011 134 124115
81. H. Stoll Phys. Rev. B: Condens. Matter 1992 46 6700 6704
82. H. Stoll Chem. Phys. Lett. 1992 191 548 552
83. H. Stoll J. Chem. Phys. 1992 97 8449
84. K. Rosciszewski B. Paulus P. Fulde H. Stoll Phys. Rev. B: Condens. Matter 1999 60 7905 7910
85. H. Stoll B. Paulus P. Fulde J. Chem. Phys. 2005 123 144108
86. B. Paulus Phys. Rep. 2006 428 1 52
87. B. W. Hopkins G. S. Tschumper Mol. Phys. 2005 103 309 315
88. G. S. Tschumper Chem. Phys. Lett. 2006 427 185 191
89. A. M. Elsohly C. L. Shaw M. E. Guice B. D. Smith G. S. Tschumper Mol. Phys. 2007 105 2777 2782
90. E. E. Dahlke D. G. Truhlar J. Chem. Theor. Comput. 2007 3 1342 1348
91. G. Chalasinski M. M. Szczesniak R. A. Kendall J. Chem. Phys. 1994 101 8860 8869
92. A. Hermann P. Schwerdtfeger Phys. Rev. Lett. 2008 101 183005
93. A. Hermann P. Schwerdtfeger J. Chem. Phys. 2009 131 244508
94. O. Bludsky M. Rubes P. Soldan Phys. Rev. B: Condens. Matter 2008 77 092103
95. S. Tsuzuki H. Orita K. Honda M. Mikami J. Phys. Chem. B 2010 114 6799 6805
96. E. E. Dahlke H. R. Leverentz D. G. Truhlar J. Chem. Theor. Comput. 2008 4 33 41
97. H. R. Leverentz D. G. Truhlar J. Chem. Theor. Comput. 2009 5 1573 1584
98. G. J. O. Beran J. Chem. Phys. 2009 130 164115
99. A. Tkatchenko O. von Lilienfeld Phys. Rev. B: Condens. Matter 2008 78 2 7
100. A. Sebetci G. J. O. Beran J. Chem. Theor. Comput. 2010 6 155 167
101. E. A. L. Gillis M. Demireva K. Nanda G. J. O. Beran E. R. Williams T. D. Fridgen Phys. Chem. Chem. Phys. 2012 10.1039/c1cp22984b
102. D. P. O. Neill, N. L. Allan and F. R. Manby, in Accurate Quantum Chemistry in the Condensed Phase, ed., F. Manby, CRC Press, 2010, pp. 163-193
103. P. Ren J. W. Ponder J. Phys. Chem. B 2003 107 5933 5947
104. B. Jeziorski R. Moszynski K. Szalewicz Chem. Rev. 1994 94 1887 1930
105. K. Szalewicz Wiley Interdiscip. Rev.: Comput. Mol. Sci. 2012 10.1002/wcms.86
106. F. R. Manby D. Alfè M. J. Gillan Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 5178 5180
107. S. Nolan M. Gillan D. Alfè N. Allan F. Manby Phys. Rev. B: Condens. Matter 2009 80 1 7
108. S. J. Nolan P. J. Bygrave N. L. Allan F. R. Manby J. Phys.: Condens. Matter 2010 22 074201
109. S. J. Nolan, P. J. Bygrave, N. L. Allan, J. Gillan, S. Binnie and F. R. Manby, in Accurate Quantum Chemistry in the Condensed Phase, ed., F. Manby, CRC Press, 2010, pp. 85-103
110. V. Deev M. A. Collins J. Chem. Phys. 2005 122 154102
111. M. A. Collins V. Deev J. Chem. Phys. 2006 125 104104
112. H. M. Netzloff M. A. Collins J. Chem. Phys. 2007 127 134113
113. M. Addicoat M. A. Collins J. Chem. Phys. 2009 131 104103
114. J. M. Mullin L. B. Roskop S. R. Pruitt M. A. Collins M. S. Gordon J. Phys. Chem. A 2009 113 10040 10049
115. M. A. Collins J. Chem. Phys. 2011 134 164110
116. M. Gordon L. Slipchenko H. Li J. Jensen Annu. Rep. Comput. Chem. 2007 3 177 193
117. W. Xie J. Gao J. Chem. Theor. Comput. 2007 3 1890 1900
118. W. Xie L. Song D. G. Truhlar J. Gao J. Chem. Phys. 2008 128 234108
119. A. Cembran P. Bao Y. Wang L. Song D. G. Truhlar J. Gao J. Chem. Theor. Comput. 2010 6 2469 2476
120. L. D. Jacobson J. M. Herbert J. Chem. Phys. 2011 134 094118
121. S. Li W. Li Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C 2008 104 256 271
122. N. J. Mayhall K. Raghavachari J. Chem. Theor. Comput. 2011 4 1336 1343
123. P. Elliott M. H. Cohen A. Wasserman K. Burke J. Chem. Theor. Comput. 2009 5 827 833
124. P. Elliott K. Burke M. Cohen A. Wasserman Phys. Rev. A 2010 82 1 4
125. J. W. Ponder C. Wu P. Ren V. S. Pande J. D. Chodera M. J. Schnieders I. Haque D. L. Mobley D. S. Lambrecht R. a. DiStasio M. Head-Gordon G. N. I. Clark M. E. Johnson T. Head-Gordon J. Phys. Chem. B 2010 114 2549 2564
126. P. M. Axilrod E. Teller J. Chem. Phys. 1943 11 299 300
127. Y. Muto Proc. Phys.-Math. Soc. Jpn. 1943 17 629 631
128. A. J. Stone, The Theory of Intermolecular Forces, Clarendon Press, Oxford, 2002, pp. 5-10
129. A. J. Stone A. J. Misquitta Int. Rev. Phys. Chem. 2007 26 193 222
130. M. Leslie Mol. Phys. 2008 106 1567 1578
131. A. J. Sadlej Collect. Czech. Chem. Commun. 1988 53 1995 2016
132. A. J. Sadlej Theor. Chim. Acta 1991 79 123 140
133. R. Podeszwa K. Szalewicz J. Chem. Phys. 2007 126 194101
134. T. Steiner Angew. Chem., Int. Ed. 2002 41 48 76
135. G. W. A. Welch P. G. Karamertzanis A. J. Misquitta A. J. Stone S. L. Price J. Chem. Theor. Comput. 2008 4 522 532
136. R. A. Distasio Y. Jung M. Head-Gordon J. Chem. Theor. Comput. 2005 1 862 876
137. R. Dovesi R. Orlando B. Civalleri C. Roetti V. R. Saunders C. M. Zicovich-Wilson Z. Kristallogr. 2005 220 571 573
138. R. Dovesi, V. R. Saunders, C. Roetti, R. Orlando, C. M. Zicovich-Wilson, F. Pascale, B. Civalleri, K. Doll, N. M. Harrison, I. J. Bush, P. D'Arco, M. Llunell, C. Science and A. Technologies, CRYSTAL09 User's Manual, University of Torino, Torino, 2009
139. C. Hättig W. Klopper A. Köhn D. P. Tew Chem. Rev. 2011 112 4 74
140. L. Kong F. a. Bischoff E. F. Valeev Chem. Rev. 2011 112 75 107
141. O. Marchetti H.-J. Werner Phys. Chem. Chem. Phys. 2008 10 3400 3409
142. K. M. de Lange J. R. Lane J. Chem. Phys. 2011 134 034301
143. L. Maschio D. Usvyat B. Civalleri CrystEngComm 2010 12 2429
144. Y. Jung R. C. Lochan A. D. Dutoi M. Head-Gordon J. Chem. Phys. 2004 121 9793 9802
145. T. Takatani E. G. Hohenstein C. D. Sherrill J. Chem. Phys. 2010 128 124111
146. M. Pitonak J. Rezac P. Hobza Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 9611 9614
147. L. Grafova M. Pitonak J. Rezac P. Hobza J. Chem. Theor. Comput. 2010 6 2365 2376
148. M. Pitonak P. Neogrady J. Cerny S. Grimme P. Hobza ChemPhysChem 2009 10 282 289
149. A. Hesselmann J. Chem. Phys. 2008 128 144112
150. M. Pitonak A. Hesselmann J. Chem. Theor. Comput. 2010 6 168 178
151. A. Tkatchenko R. A. Distasio M. Head-Gordon M. Scheffler J. Chem. Phys. 2009 131 094106
152. I. Morrison J.-C. Li S. Jenkins S. S. Xantheas M. C. Payne J. Phys. Chem. B 1997 101 6146 6150
153. G. A. Jeffrey J. R. Ruble R. K. McMullan J. A. Pople Proc. R. Soc. London, Ser. A 1987 414 47 57
154. R. K. McMullan J. Epstein J. R. Ruble B. M. Craven Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 1979 35 688 691