Combining a dissociative water model with a hybrid QM/MM approach-A simulation strategy for the study of proton transfer reactions in solution

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 8, Issue 10, 2012, Pages 3586-3595

  Hofer, Thomas S ^a   Hitzenberger, Manuel ^a   Randolf, Bernhard R ^a  

^a UNIVERSITY OF INNSBRUCK   (Austria)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84867394893     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct300062k     Document Type: Article

References (67)

1. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer Simulation of Liquids; Oxford Science Publications: Oxford, U.K., 1990.
2. Sadus, R. J. Molecular Simulation of Fluids: Theory, Algorithms, and Object-Orientation; Elsevier: Amsterdam, 1999.
3. Hünenberger, P.; Reif, M. Single Ion Solvation; RSC Publishing: Cambridge, U.K., 2011.
4. Leach, A. R. Molecular Modelling, 2 nd ed.; Prentice-Hall: Harlow, England, 2001.
5. Jensen, F. Introduction to Computational Chemistry, 2 nd ed.; John Wiley & Sons Ltd.: Chichester, U. K., 2006.
6. Szabo, A.; Ostlund, N. S. Modern Quantum Chemistry; Dover Publications: New York, 1996.
7. Helgaker, T.; Jørgensen, P.; Olsen, J. Molecular Electronic Structure Theory; Wiley: Chichester, U. K., 2000.
8. Koch, W.; Holthausen, M. C. A Chemist's Guide to Density Functional Theory, 2 nd ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2002.
9. Schrödinger, E. Ann. Phys 1926, 81, 109
10. Car, R.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1985, 55 (22) 2471
11. Yoo, S.; Zeng, X. C.; Xantheas, S. J. Chem. Phys. 2009, 130, 221102
12. Schmidt, J.; VandeVondele, J.; Kuo, I.; Sebastiani, D.; Siepmann, J.; Hutter, J.; Mundy, C. J. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11959-11964
13. Senn, H. M.; Thiel, W. Curr. Opin. Chem. Biol. 2007, 11, 182
14. Lin, H.; Truhlar, D. G. Theor. Chim. Acta 2007, 117, 185
15. Warshel, A.; Levitt, M. J. Mol. Biol. 1976, 103, 227
16. Field, M. J.; Bash, P. A.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1990, 11 (6) 700
17. Gao, J. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 2930
18. Bakowies, D.; Thiel, W. J. Phys. Chem. 1996, 100 (25) 10580
19. Rode, B. M.; Hofer, T. S.; Randolf, B. R.; Schwenk, C. F.; Xenides, D.; Vchirawongkwin, V. Theor. Chem. Acc. 2006, 115, 77
20. Hofer, T. S.; Pribil, A. B.; Randolf, B. R.; Rode, B. M. Adv. Quantum Chem. 2010, 59, 213
21. Heyden, A.; Lin, H.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2231
22. Bulo, R. E.; Ensing, B.; Sikkema, J.; Visscher, L. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5 (9) 2212
23. Bhattacharjee, A.; Hofer, T. S.; Pribil, A. B.; Randolf, B. R.; Rode, B. M. Chem. Phys. Lett. 2009, 473, 176
24. Bhattacharjee, A.; Hofer, T. S.; Pribil, A. B.; Randolf, B. R.; Rode, B. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 6244
25. Stillinger, F. H.; Rahman, A. J. Chem. Phys. 1978, 68, 666
26. Rahman, A.; Stillinger, F. H.; Lemberg, H. L. J. Chem. Phys. 1975, 63, 5223
27. Stillinger, F. H. Adv. Chem. Phys. 1975, 31, 1
28. Billeter, S. R.; van Gunsteren, W. F. Comput. Phys. Commun. 1997, 107, 61
29. Billeter, S. R.; van Gunsteren, W. F. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 4669
30. Warshel, A.; Weiss, R. M. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 6218
31. Sagnella, D. E.; Tuckerman, M. E. J. Chem. Phys. 1998, 108, 2072
32. Schmitt, U. W.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5547
33. Vuilleumier, R.; Borgis, D. J. Chem. Phys. 1999, 111, 4251
34. Čuma, M.; Schmitt, U. W.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 2814
35. Brancato, G.; Tuckerman, M. E. J. Chem. Phys. 2005, 122, 224507
36. Wu, Y.; Chen, H.; Wang, F.; Paesani, F.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 467
37. Park, K.; Lin, W.; Paesani, F. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 343
38. Ufimtsev, I. S.; Kalinichev, A. G.; Todd, M. J.; Kirkpatrick, R. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 9420
39. Mahadevan, T. S.; Garofalini, S. H. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 8919
40. Guillot, B. J. Mol. Liq. 2002, 101, 219
41. Wolf, D.; Keblinski, P.; Phillpot, S. R.; Eggebrecht, J. J. Chem. Phys. 1999, 110, 8254
42. Fennell, C. J.; Gezelter, J. D. J. Chem. Phys. 2006, 124, 234104
43. Marx, D. ChemPhysChem 2006, 7, 1848
44. Webb, M. B.; Garofalini, S. H.; Scherer, G. W. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9886
45. Li, X.; Walker, B.; Michaelides, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 6369
46. Tuckerman, M.; Marx, D.; Klein, M.; Parrinello, M. Science 1997, 275, 817
47. Marx, D.; Tuckerman, M. E.; Hutter, J.; Parrinello, M. Nature 1999, 397, 601
48. Wraight, C. A. Biochim. Biophys. Acta 2006, 1757, 886
49. Verlet, L. Phys. Rev. 1967, 159, 98
50. Swope, W. C.; Andersen, H. C.; Berens, P. H.; Wilson, K. R. J. Chem. Phys. 1982, 76, 637
51. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Phys. Chem. 1984, 81, 3684-3690
52. Ahlrichs, R.; Bär, M.; Häser, M.; Horn, H.; Kölmel, C. Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165-169
53. Brode, S.; Horn, H.; Ehrig, M.; Moldrup, D.; Rice, J. E.; Ahlrichs, R. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1142-1148
54. Ahlrichs, R.; von Arnim, M. In Methods and Techniques in Computational Chemistry: METECC-95; Clementi, E.; Corongiu, G., Eds.; STEF: Cagliari, Italy, 1995; Chapter 13, pp 509-554.
55. von Arnim, M.; Ahlrichs, R. J. Comput. Chem. 1998, 19, 1746-1757
56. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, J. A., Jr.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, Revision A.1; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, 2009.
57. Luz, Z.; Meiboom, S. J. Am. Chem. Soc. 1964, 86, 4768
58. Roberts, N. K.; Northey, H. L. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1974, 70, 253
59. Pines, E.; Huppert, D.; Agmon, N. J. Chem. Phys. 1988, 88, 5620
60. Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. Chem. Rev. 1999, 99, 2161
61. Tomasi, J.; Mennucci, B.; Cammi, R. Chem. Rev. 2005, 105, 2999
62. Dunning, T., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007
63. Cao, J.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1994, 100, 5093
64. Cao, J.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1994, 100, 5106
65. Marx, D.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1996, 104, 4077
66. Craig, I. R.; Manolopoulos, D. E. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3368
67. Tuckerman, M.; Laasonen, K.; Sprik, M.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1995, 103, 150