Enthalpy-entropy tuning in the adsorption of nucleobases at the Au(111) surface

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 4, 2014, Pages 1707-1716

  Rosa, Marta ^a,b   Corni, Stefano ^a   Di Felice, Rosa ^a,c  

^a CNR   (Italy)

^b UNIVERSITY OF MODENA AND REGGIO EMILIA   (Italy)

^c UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84898409440     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct401117g     Document Type: Article

References (89)

1. Dovichi, N. J.; Zhang, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 4463-4468
2. Porath, D.; Bezryadin, A.; de Vries, S.; Dekker, C. Nature 2000, 403, 635-638
3. Cohen, H.; Nogues, C.; Naaman, R.; Porath Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 11589-11593
4. Xu, B.; Zhang, P.; Li, X.; Tao, N. Nano Lett. 2004, 4, 1105-1108
5. Kang, N.; Erbe, A.; Scheer, E. New J. Phys. 2008, 10, 023030/1-9
6. Boon, E. M.; Ceres, D. M.; Drummond, T. G.; Hill, M. G.; Barton, J. K. Nat. Biotechnol. 2000, 18, 1096-1100
7. Zwolak, M.; Di Ventra, M. Rev. Mod. Phys. 2008, 80, 141-165
8. He, H.; Scheicher, R. H.; Pandey, R.; Rocha, A. R.; Sanvito, S.; Grigoriev, An.; Ahuja, R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 3456-3459
9. Shapir, E.; Cohen, H.; Calzolari, A.; Cavazzoni, C.; Ryndyk, D.; Cuniberti, G.; Kotlyar, A. B.; Di Felice, R.; Porath, D. Nat. Mater. 2008, 7, 68-74
10. Shapir, E.; Sagiv, L.; Molotsky, T.; Kotlyar, A. B.; Di Felice, R.; Porath, D. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 22079-22084
11. de Pablo, P.; Moreno-Herrero, F.; Colchero, J.; Gomez-Herrero, J.; Herrero, P.; Baró, A. M.; Ordejón, P.; Soler, J. M.; Artacho, E. Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 4992-4995
12. Porath, D.; Cuniberti, G.; Di Felice, R. Top. Curr. Chem. 2004, 237, 183-227
13. Endres, R. G.; Cox, D. L.; Singh, R. R. P. Rev. Mod. Phys. 2004, 76, 195-214
14. Mallajosyula, S. S.; Pati, S. K. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1881-1894
15. Genereux, J. G.; Barton, J. K. Chem. Rev. 2010, 110, 1642-1662
16. Kotlyar, A. B.; Borovok, N.; Molotsky, T.; Cohen, H.; Shapir, E.; Porath, D. Adv. Mater. 2005, 17, 1901-1905
17. Varsano, D.; Garbesi, A.; Di Felice, R. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 14012-14021
18. Migliore, A.; Corni, S.; Varsano, D.; Klein, M. L.; Di Felice, R. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9402-9415
19. Woiczikowski, P.; Kubar, T.; Gutierrez, R.; Caetano, R.; Cuniberti, G.; Elstner, M. J. Chem. Phys. 2009, 130, 215104/1-14
20. Woiczikowski, P.; Kubar, T.; Gutierrez, R.; Cuniberti, G.; Elstner, M. J. Chem. Phys. 2010, 133, 035103/1-13
21. Grozema, F. C.; Tonzani, S.; Berlin, Y. A.; Schatz, G. C.; Siebbeles, L. D. A.; Ratner, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5157-5166
22. Patwardhan, S.; Tonzani, S.; Lewis, F. D.; Siebbeles, L. D. A.; Schatz, G. C.; Grozema, F. C. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 11447-11458
23. Daggett, V.; Levitt, M. J. Mol. Biol. 1993, 232, 600-619
24. Tirado-Rives, J.; Orozco, M.; Jorgensen, W. L. Biochem. 1997, 36, 7313-7329
25. Toofanny, R. D.; Daggett, V. WIREs Comput. Mol. Sci. 2012, 2, 405-423
26. Peréz, A.; Orozco, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4805-4808
27. Lee, O.-S.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 2316-2321
28. Iori, F.; Corni, S. J. Comput. Chem. 2008, 29, 1656-1666
29. Iori, F.; Di Felice, R.; Molinari, E.; Corni, S. J. Comput. Chem. 2009, 30, 1465-1476
30. Wright, L. B.; Rodger, P. M.; Corni, S.; Walsh, T. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 1616-1630
31. Kelly, R. E. A.; Xu, W.; Lukas, M.; Otero, R.; Mura, M.; Lee, Y.-J.; Laegsgaard, E.; Stensgaard, I.; Kantorovich, L. N.; Besenbacher, F. Small 2008, 4, 1494-1500
32. Xu, W.; Kelly, R. E. A.; Henkjan, G.; Laegsgaard, E.; Stensgaard, I.; Kantorovich, L. N.; Besenbacher, F. Small 2009, 5, 1952-1956
33. Redhead, P. A. Vacuum 1962, 12, 267
34. Heinz, H.; Vaia, R. A.; Farmer, B. L.; Naik, R. R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 17281-17290
35. Dauber-Osguthorpe, P.; Roberts, V. A.; Osguthorpe, D. J.; Wolff, J.; Genest, M.; Hagler, A. T. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1988, 4, 31-47
36. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225-11236
37. Brooks, B. R.; Brooks, C. L., III; Mackerell, A. D.; Nilsson, L.; Petrella, R. J.; Roux, B.; Won, Y.; Archontis, G.; Bartels, C.; Boresch, S.; Caflisch, A.; Caves, L.; Cui, Q.; Dinner, A. R.; Feig, M.; Fischer, S.; Gao, J.; Hodoscek, M.; Im, W.; Kuczera, K.; Lazaridis, T.; Ma, J.; Ovchinnikov, V.; Paci, E.; Pastor, R. W.; Post, C. B.; Pu, J. Z.; Schaefer, M.; Tidor, B.; Venable, R. M.; Woodcock, H. L.; Wu, X.; Yang, W.; York, D. M.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 2009, 30, 1545-1614
38. Rapino, S.; Zerbetto, F. Langmuir 2005, 21, 2512-2518
39. Sändig, N.; Zerbetto, F. Chem. Commun. 2010, 46, 667-676
40. Piana, S.; Billic, A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23467-23471
41. Heinz, H.; Farmer, B. L.; Pandey, R. B.; Slocik, J. M.; Patnaik, S. S.; Pachter, R.; Naik, R. R. J. Am. Che. Soc. 2009, 131, 9704-9714
42. Heinz, H.; Jha, K. C.; Luettmer-Strathmann, J.; Farmer, B. L.; Naik, R. R. J. R. Soc. Interface 2011, 8, 220-232
43. Yu, J.; Becker, M. L.; Carri, G. A. Small 2010, 6, 2242-2245
44. Yu, J.; Becker, M. L.; Carri, G. A. Langmuir 2012, 28, 1408-1417
45. Feng, J.; Slocik, J. M.; Sarikaya, M.; Naik, R. R.; Farmer, B. L.; Heinz, H. Small 2012, 8, 1049-1059
46. Rosa, M.; Corni, S.; Di Felice, R. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 21366-21373
47. Rosa, M.; Corni, S.; Di Felice, R. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 4552-4561
48. Ercolessi, F.; Parinello, M.; Tosatti, E. Philos. Mag. A 1988, 58, 213-226
49. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M., Jr.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197
50. Perez, A.; Marchan, I.; Svozil, D.; Sponer, J.; Cheatham, T. E.; Laughton, C. A.; Orozco, M. Biophys. J. 2007, 92, 3817-3829
51. Perèz, A.; Luque, F. J.; Orozco, M. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 196-205
52. Sorin, E. J.; Pande, V. S. Biophys. J. 2005, 88, 2472-2493
53. DePaul, A. J.; Thompson, E. J.; Patel, S. S.; Haldeman, K.; Sorin, E. J. Nucleic Acids Res. 2010, 38, 4856-4867
54. Hornak, V.; Abel, R.; Okur, A.; Strockbine, B.; Roitberg, A.; Simmerling, C. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2006, 65, 712-725
55. Collier, G.; Vellore, N. A.; Yancey, J. A.; Stuart, S. J.; Latour, R. A. Biointerphases 2012, 7, 24/1-19
56. Vellore, N. A.; Yancey, J. A.; Collier, G.; Latour, R. A. Langmuir 2010, 26, 7396-7404
57. Schravendijk, P.; Van Der Vegt, N.; Delle Site, L.; Kremer, K. ChemPhysChem 2005, 6, 1866-1871
58. Ghiringhelli, L. M.; Hess, B.; van der Vegt, N.; Delle Site, L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13460-13464
59. Carravetta, V.; Monti, S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 6160-6169
60. Schneider, J.; Colombi Ciacchi, L. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 473-484
61. Barone, V.; Casarin, M.; Forrer, D.; Monti, S.; Prampolini, G. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 18434-18444
62. Mendonca, A. C. F.; Malfreyt, P.; Padua, A. A. H. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 3348-3355
63. Ren, P.; Ponder, J. W. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 13427-13437
64. Harten, U.; Lahee, A. M.; Toennies, J. P.; Woll, C. Phys. Rev. Lett. 1985, 54, 2619-2622
65. Iori, F.; Corni, S.; Di Felice, R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 13540-13545
66. Giannozzi, P.; Baroni, S.; Bonini, N.; Calandra, M.; Car, R.; Cavazzoni, C.; Ceresoli, D.; Chiarotti, G. L.; Cococcioni, M.; Dabo, I.; Dal Corso, A.; de Gironcoli, S.; Fabris, S.; Fratesi, G.; Gebauer, R.; Gerstmann, U.; Gougoussis, C.; Kokalj, A.; Lazzeri, M.; Martin-Samos, L.; Marzari, N.; Mauri, F.; Mazzarello, R.; Paolini, S.; Pasquarello, A.; Paulatto, L.; Sbraccia, C.; Scandolo, S.; Sclauzero, G.; Seitsonen, A. P.; Smogunov, A.; Umari, P.; Wentzcovitch, R. M. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 395502/1-19
67. Dion, M.; Rydberg, H.; Schroder, E.; Langreth, D. C.; Lundqvist, B. I. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 246401/1-4
68. Thonhauser, T.; Cooper, V. R.; Li, S.; Puzder, A.; Hyldgaard, P.; Langreth, D. C. Phys. Rev. B 2007, 76, 125112/1-11
69. Cooper, V. R. Phys. Rev. B 2010, 81, 161104(R)/1-4
70. Langreth, D. C.; Dion, M.; Rydberg, H.; Schroder, E.; Hyldgaard, P.; Lundqvist, B. I. Int. J. Quantum Chem. 2005, 101, 599-610
71. Puzder, A.; Dion, M.; Langreth, D. C. J. Chem. Phys. 2006, 124, 164105/1-8
72. Lee, K.; Murray, E. D.; Kong, L.; Lundqvist, B. I.; Langreth, D. C. Phys. Rev. B 2010, 82, 081101(R)/1-4
73. Rosa, M.; Corni, S.; Di Felice, R. Van der Waals effects in molecule-metal adsorption. Manuscript in preparation 2014.
74. Vanderbilt, D. Phys. ReV. B 1990, 41, R7892-R7895
75. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theo. Comput. 2008, 4, 435-447
76. van der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; Groenhof, A. E. M.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701-1718
77. Essman, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8592
78. Lukas, M.; Kelly, R. E. A.; Kantorovich, L. N; Otero, R.; Xu, W.; Laegsgaard, E.; Stensgaard, I.; Kantorovich, L. N.; Besenbacher, F. J. Chem. Phys. 2009, 130, 024705/1-9
79. Xu, W.; Kelly, R. E. A.; Otero, R.; Schöck, M.; Laegsgaard, E.; Stensgaard, I.; Kantorovich, L. N.; Besenbacher, F. Small 2007, 3, 2011-2014
80. Otero, R.; Lukas, W. X. M.; Kelly, R. E. A.; Xu, W.; Laegsgaard, E.; Stensgaard, I.; Kantorovich, L. N.; Besenbacher, F. Science 2008, 319, 312-315
81. Kelly, R. E. A.; Lukas, M.; Kantorovich, L. N.; Otero, R.; Xu, W.; Mura, M.; Laegsgaard, E.; Stensgaard, I.; Besenbacher, F. J. Chem. Phys. 2008, 129, 187707/1-13
82. Ostblom, M.; Liedberg, B.; Demers, L. M.; Mirkin, C. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15150-15160
83. Faber, C.; Attaccalite, C.; Olevano, V.; Runge, E.; Blase, X. Phys. Rev. B 2011, 83, 115123/1-5
84. Neaton, J. B.; Hybertsen, M. S.; Louie, S. G. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 216405/1-4
85. Tait, S. L.; Dohnálek, Z.; Campbell, C. T.; Kay, B. D. J. Chem. Phys. 2005, 122, 164708/1-9
86. Campbell, C. T.; Sellers, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18109-18115
87. Liu, W.; Ruiz, V. G.; Zhang, G. X.; Santra, B.; Ren, X.; Scheffler, M.; Tkatchenko, A. New J. Phys. 2013, 15, 053046/1-27
88. Fichthorn, K. A.; Miron, R. A. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 196103/1-4
89. Hess, B. J. Chem. Phys. 2002, 116, 209-217