Probing the electronic structure and chemical bonding in tricoordinate uranyl complexes UO2X3- (X = F, Cl, Br, I): Competition between coulomb repulsion and u-x bonding

Inorganic Chemistry

Volumn 52, Issue 11, 2013, Pages 6617-6626

  Su, Jing ^a   Dau, Phuong Diem ^b   Qiu, Yi Heng ^a   Liu, Hong Tao ^b   Xu, Chao Fei ^a   Huang, Dao Ling ^b   Wang, Lai Sheng ^b   Li, Jun ^a  

^a TSINGHUA UNIVERSITY   (China)

^b BROWN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84878637701     PISSN: 00201669     EISSN: 1520510X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic4006482     Document Type: Article

References (89)

1. Morss, L. R.; Edelstein, N. M.; Fuger, J. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer: Dordrecht, The Netherlands, 2006; Vols. 1 and 2.
2. Minasian, S. G.; Kieth, J. M.; Batista, E. R.; Boland, K. S.; Christensen, C. N.; Clark, D. L.; Conradson, S. D.; Kozimor, S. A.; Martin, R. L.; Schwarz, D. E.; Shuh, D. K.; Wagner, G. L.; Wilkerson, M. P.; Wolfsberg, L. E.; Yang, P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5586-5597
3. Kozimor, S. A.; Yang, P.; Batista, E. R.; Boland, K. S.; Burns, C. J.; Clark, D. L.; Conradson, S. D.; Martin, R. L.; Wilkerson, M. P.; Wolfsberg, L. E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12125-12136
4. Minasian, S. G.; Boland, K. S.; Feller, R. K.; Gaunt, A. J.; Kozimor, S. A.; May, I.; Reilly, S. D.; Scott, B. L.; Shuh, D. K Inorg. Chem. 2012, 51, 5728-5736
5. Pyykkö, P.; Lohr, L. L. Inorg. Chem. 1981, 20, 1950-1959
6. Kaltsoyannis, N.; Bursten, B. E. Inorg. Chem. 1995, 34, 2135-2144
7. Pepper, M.; Bursten, B. E. Chem. Rev. 1991, 91, 719-741
8. Kovácsa, A.; Konings, R. J. M. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2004, 684, 35-42
9. Denning, R. G. Struct. Bonding (Berlin) 1992, 79, 215-276
10. Thibaut, E.; Boutique, J.-P.; Verbist, J. J.; Levet, J.-C.; Noelt, H. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5266-5273
11. Zhurov, V. V.; Zhurova, E. A.; Stash, A. I.; Pinkerton, A. A. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 13016-13023
12. Zhurov, V. V.; Zhurova, E. A.; Pinkerton, A. A. Inorg. Chem. 2011, 50, 6330-6333
13. Groenewold, G. S.; van Stipdonk, M. J.; Oomens, J.; de Jong, W. A.; Gresham, G. L.; McIlwain, M. E. Int. J. Mass Spectrom. 2010, 297, 67-75
14. Seaman, L. A.; Wu, G.; Edelstein, N.; Lukens, W. W.; Magnani, N.; Hayton, T. W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4931-4940
15. Vallet, V.; Wahlgren, U.; Grenthe, I. J. Phys. Chem. A 2012, 116, 12373-12380
16. Wilkerson, M. P.; Burns, C. J.; Paine, R. T.; Scott, B. L. Inorg. Chem. 1999, 38, 4156-4158
17. Berthet, J.-C.; Siffredi, G.; Thuéry, P.; Ephritikhine, M. Dalton Trans. 2009, 3478-3494
18. Su, J.; Zhang, K.; Schwarz, W. H. E.; Li, J. Inorg. Chem. 2011, 50, 2082-2093
19. Chakravorti, M. C.; Bandyopadhyay, N. J. Inorg. Nucl. Chem. 1971, 33, 2565-2571
20. Mak, T. C. W.; Yip, W.-H. Inorg. Chim. Acta 1985, 109, 131-133
21. Bühl, M. Can. J. Chem. 2009, 87, 818-823
22. Flint, C. D.; Tanner, P. A. Mol. Phys. 1981, 43, 933-944
23. Denning, R. G.; Snellgrove, T. R.; Woodwark, D. R. Mol. Phys. 1976, 32, 419-442
24. Flint, C. D.; Tanner, P. A. J. Chem. Soc., Faraday Trans. II 1978, 74, 2210-2217
25. Wilson, R. E.; Skanthakumar, S.; Cahill, C. L.; Soderholm, L. Inorg. Chem. 2011, 50, 10748-10754
26. Crawford, M.-J.; Mayer, P. Inorg. Chem. 2005, 44, 5547-5549
27. Chaudhuri, M. K.; Khathing, D. T.; Srinivas, P. J. Fluorine Chem. 1992, 56, 305-307
28. Chaudhuri, M. K.; Srinivas, P. Polyhedron 1993, 12, 227-234
29. Atoji, M.; Mcdermott, M. J. Acta Crystallogr. 1970, B26, 1540-1544
30. Straka, M.; Dyall, K. G.; Pyykkö, P. Theor. Chem. Acc. 2001, 106, 393-403
31. Vallet, V.; Wahlgren, U.; Schimmelpfennig, B.; Moll, H.; Szabo, Z.; Grenthe, I. Inorg. Chem. 2001, 40, 3516-3525
32. Hennig, C.; Servaes, K.; Nockemann, P.; Hecke, K. V.; Meervelt, L. V.; Wouters, J.; Fluyt, L.; Görller-Walrand, C.; Deun, R. V. Inorg. Chem. 2008, 47, 2987-2993
33. Sornein, M. O.; Mendes, M.; Cannes, C.; Le Naour, C.; Nockemann, P.; Van Hecke, K.; Van Meervelt, L.; Berthet, J. C.; Hennig, C. Polyhedron 2009, 28, 1281-1286
34. Kemp, R. S. Sci. Global Secur. 2008, 16, 115-125
35. Jin, J.; Gondalia, R.; Heaven, M. C. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 12724-12728
36. Souter, P. F.; Andrews, L. J. Mol. Struct. 1997, 412, 161-167
37. Dau, P. D.; Su, J.; Liu, H. T.; Liu, J. B.; Huang, D. L.; Li, J.; Wang, L. S. Chem. Sci. 2012, 3, 1137-1146
38. Dau, P. D.; Su, J.; Liu, H. T.; Huang, D. L.; Li, J.; Wang, L. S. J. Chem. Phys. 2012, 137, 064315
39. Denning, R. G. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4125-4143
40. Su, J.; Wang, Y.-L.; Wei, F.; Schwarz, W. H. E.; Li, J. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 3293-3303
41. Wang, L. S.; Ding, C. F.; Wang, X. B.; Barlow, S. E. Rev. Sci. Instrum. 1999, 70, 1957-1966
42. Wang, X. B.; Wang, L. S. Rev. Sci. Instrum. 2008, 79, 073108
43. Dau, P. D.; Liu, H. T.; Huang, D. L.; Wang, L. S. J. Chem. Phys. 2012, 137, 116101
44. Ning, C. G.; Xiong, X. G.; Wang, Y. L.; Li, J.; Wang, L. S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 9323-9329
45. Liu, H. T.; Wang, Y. L.; Xiong, X. G.; Dau, P. D.; Piazza, Z.; Huang, D. L.; Xu, C. Q.; Li, J.; Wang, L. S. Chem. Sci. 2012, 3, 3286-3295
46. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
47. ADF 2010.01, http://www.scm.com.
48. Fonseca Guerra, C. F.; Snijders, J. G.; te Velde, G.; Baerends, E. J. Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 391-403
49. Velde, G. T.; Bickelhaupt, F. M.; Baerends, E. J.; Guerra, C. F.; van Gisbergen, S. J. A.; Snijders, J. G.; Ziegler, T. J. Comput. Chem. 2001, 22, 931-967
50. van Lenthe, E.; Baerends, E. J. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1142-1156
51. van lenthe, E.; Baerends, E. J.; Snijders, J. G. J. Chem. Phys. 1993, 99, 4597-4610
52. Werner, H. J.; Knowles, P. J.; Lindh, R.; Manby, F. R.; Schütz, M.; MOLPRO, version 2008.1, a package of ab initio programs, see http://www.molpro.net.
53. Wang, X. B.; Wang, Y. L.; Yang, J.; Xing, X. P.; Li, J.; Wang, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16368-16370
54. Wang, Y. L.; Zhai, H. J.; Xu, L.; Li, J.; Wang, L. S. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 1247-1254
55. Wang, Y. L.; Wang, X.-B.; Xing, X. P.; Wei, F.; Li, J.; Wang, L. S. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 11244-11251
56. Liu, H. T.; Xiong, X. G.; Dau, P. D.; Wang, Y. L.; Li, J.; Wang, L. S. Chem. Sci. 2011, 2, 2101-2108
57. Kowalski, K.; Piecuch, P. J. Chem. Phys. 2004, 120, 1715-1738
58. Valiev, M.; Bylaska, E. J.; Govind, N.; Kowalski, K.; Straatsma, T. P.; Van Dam, H. J. J.; Wang, D.; Nieplocha, J.; Apra, E.; Windus, T. L.; de Jong, W. Comput. Phys. Commun. 2010, 181, 1477-1489
59. http://www.theochem.uni-stuttgart.de/pseudopotential.
60. Cao, X.; Dolg, M.; Stoll, H. J. Chem. Phys. 2003, 118, 487-496
61. Cao, X.; Dolg, M. J. Molec. Struct. (THEOCHEM) 2004, 673, 203-209
62. Kendall, R. A.; Dunning, T. H.; Harrison, R. J. J. Chem. Phys. 1992, 96, 6796-6806
63. Woon, D. E.; Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1358-1371
64. Peterson, K. A.; Figgen, D.; Goll, E.; Stoll, H.; Dolg, M. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11113-11123
65. Peterson, K. A.; Shepler, B. C.; Figgen, D.; Stoll, H. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 13877-13883
66. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100
67. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
68. Frisch, M. J.; Gaussian 09, revision B.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2010.
69. Weinhold, F.; Landis, C. R. Valency and Bonding. A Natural Bond Orbital Donor-Acceptor Perspective; Cambridge University Press: Cambridge, U. K., 2005.
70. Glendening, E. D.; Badenhoop, J. K.; Reed, A. E.; Carpenter, J. E.; Bohmann, J. A.; Morales, C. M.; Weinhold, F. NBO 5.0G; Theoretical Chemistry Institute, University of Wisconsin: Madison, WI, 2004; http://www.chem.wisc.edu/ ∼nbo5.
71. Ziegler, T.; Rauk, A. Theor. Chim. Acta 1977, 46, 1
72. Bickelhaupt, F. M.; Baerends, E. J. In Reviews in Computational. Chemistry.; Lipkowitz, K. B.; Boyd, D. B., Eds.; Wiley-VCH: New York, 2000; Vol. 15, 1-86.
73. von Hopffgarten, M.; Frenking, G. WIREs Comput. Mol. Sci. 2012, 2, 43-62
74. Dau, P. D.; Su, J.; Liu, H. T.; Huang, D. L.; Wei, F.; Li, J.; Wang, L. S. J. Chem. Phys. 2012, 136, 194304
75. van Lenthe, E.; Snijders, J. G.; Baerends, E. J. J. Chem. Phys. 1996, 105, 6505-6516
76. Griffiths, D J. Introduction to Quantum Mechanics, 2 nd ed.; Prentice Hall: New Jersey, 2004.
77. Case, D. A.; Yang, C. Y. J. Chem. Phys. 1980, 72, 3443-3448
78. Xiao, H.; Hu, H.-S.; Schwarz, W. H. E.; Li, J. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 8837-8844
79. Gutsev, G. L.; Boldyrev, A. I. Chem. Phys. Lett. 1981, 56, 277-283
80. Yang, X.; Waters, T.; Wang, X. B.; O'Hair, R. A. J.; Wedd, A. G.; Li, J.; Dixon, D. A.; Wang, L. S. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10089-10093
81. Michalak, A.; DeKock, R. L.; Ziegler, T. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 7256-7263
82. Glendening, E. D.; Weinhold, F. J. Comput. Chem. 1998, 19, 593-609
83. Glendening, E. D.; Weinhold, F. J. Comput. Chem. 1998, 19, 610-627
84. Glendening, E. D.; Badenhoop, J. K.; Weinhold, F. J. Comput. Chem. 1998, 19, 628-646
85. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899-926
86. Aquino, F.; Govind, N.; Autschbach, J. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 2669-2686
87. Wang, X. B.; Wang, L. S. Nature 1999, 400, 245-248
88. Wang, L. S.; Wang, X. B. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 1978-1990
89. Wang, L. S.; Ding, C. F.; Wang, X. B.; Nicholas, J. B. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 2667-2670