Dispersion corrected DFT approaches for anharmonic vibrational frequency calculations: Nucleobases and their dimers

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 16, Issue 21, 2014, Pages 10112-10128

  Fornaro, Teresa ^a   Biczysko, Malgorzata ^a   Monti, Susanna ^a,b   Barone, Vincenzo ^a  

^a SCUOLA NORMALE SUPERIORE   (Italy)

^b CNR   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

NUCLEIC ACID;

CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; DIMERIZATION; VIBRATION;

DIMERIZATION; MODELS, MOLECULAR; NUCLEIC ACIDS; VIBRATION;

EID: 84899882169     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cp54724h     Document Type: Article

References (158)

1. Z. J. Donhauser B. A. Mantooth K. F. Kelly L. A. Bumm J. D. Monnell J. J. Stapleton D. W. Price A. M. Rawlett D. L. Allara J. M. Tour P. S. Weiss Science 2001 292 2303 2307
2. S. A. Davis E. Dujardin S. Mann Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2003 7 273 281
3. S. V. Patwardhan G. Patwardhan C. C. Perry J. Mater. Chem. 2007 17 2875 2884
4. A. Walcarius S. D. Minteer J. Wang Y. Lin A. Merkoci J. Mater. Chem. B 2013 1 4878 4908
5. P. Singh J. Kumar F. M. Toma J. Raya M. Prato B. Fabre S. Verma A. Bianco J. Am. Chem. Soc. 2009 131 13555 13562
6. J.-H. Lee Y.-K. Choi H.-J. Kim R. H. Scheicher J.-H. Cho J. Phys. Colloid Chem. 2013 117 13435 13441
7. S. Panigrahi A. Bhattacharya S. Banerjee D. Bhattacharyya J. Phys. Colloid Chem. 2012 116 4374 4379
8. H. Vovusha S. Sanyal B. Sanyal J. Phys. Chem. Lett. 2013 4 3710 3718
9. G. Zheng F. Patolsky Y. Cui W. Wang C. M. Lieber Nat. Biotechnol. 2005 23 1294 1301
10. T. G. Drummond M. G. Hill J. K. Barton Nat. Biotechnol. 2003 21 1192 1199
11. C. Yang Z. Zhong C. M. Lieber Science 2005 310 1304 1307
12. R. Levicky A. Horgan Trends Biotechnol. 2005 23 143 149
13. J. Labuda A. M. O. Brett G. Evtugyn M. Fojta M. Mascini M. Ozsoz I. Palchetti E. Paleček J. Wang et al. Pure Appl. Chem. 2010 82 1161 1187
14. A. Porchetta A. Valle-Blisle K. W. Plaxco F. Ricci J. Am. Chem. Soc. 2013 135 13238 13241
15. S. Monti G. Prampolini V. Barone J. Phys. Colloid Chem. 2011 115 9146 9156
16. L. Lacerda A. Bianco M. Prato K. Kostarelos J. Mater. Chem. 2008 18 17 22
17. F. Lu L. Gu M. J. Meziani X. Wang P. G. Luo L. M. Veca L. Cao Y.-P. Sun Adv. Mater. 2009 21 139 152
18. H. Kitano Science 2002 295 1662 1664
19. C. Ziegler Anal. Bioanal. Chem. 2004 379 946 959
20. F. Patolsky C. M. Lieber Mater. Today 2005 8 20 28
21. L. Hood J. R. Heath M. E. Phelps B. Lin Science 2004 306 640 643
22. S. Draghici P. Khatri A. C. Eklund Z. Szallasi Trends Genet. 2006 22 101 109
23. S. Howorka Langmuir 2013 29 7344 7353
24. S. Sowerby W. Heckl Origins Life Evol. Biospheres 1998 28 283 310
25. P.-A. Monnard A. Kanavarioti D. W. Deamer J. Am. Chem. Soc. 2003 125 13734 13740
26. F. Scappini F. Casadei R. Zamboni M. Franchi E. Gallori S. Monti Int. J. Astrobiol. 2004 3 17 19
27. R. Saladino C. Crestini U. Ciambecchini F. Ciciriello G. Costanzo E. Di Mauro ChemBioChem 2004 5 1558 1566
28. R. Saladino C. Crestini V. Neri J. R. Brucato L. Colangeli F. Ciciriello E. Di Mauro G. Costanzo ChemBioChem 2005 6 1368 1374
29. T. Fornaro J. R. Brucato S. Branciamore A. Pucci Int. J. Astrobiol. 2013 12 78 86
30. T. Fornaro J. R. Brucato E. Pace M. C. Guidi S. Branciamore A. Pucci Icarus 2013 226 1068 1085
31. M. Biczysko P. Panek V. Barone Chem. Phys. Lett. 2009 475 105 110
32. C. Puzzarini M. Biczysko V. Barone J. Chem. Theory Comput. 2011 7 3702 3710
33. W. Zierkiewicz L. Komorowski D. Michalska J. Cerny P. Hobza J. Phys. Chem. B 2008 112 16734 16740
34. M. J. Nowak L. Lapinski J. S. Kwiatkowski J. Leszczynski J. Phys. Chem. 1996 100 3527 3534
35. L. Lapinski I. Reva M. J. Nowak R. Fausto Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 9676 9684
36. R. Ramaekers G. Maes L. Adamowicz A. Dkhissi THEOCHEM 2001 560 205 221
37. F. Santoro V. Barone T. Gustavsson R. Improta J. Am. Chem. Soc. 2006 128 16312 16322
38. F. Santoro V. Barone R. Improta Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 9931 9936
39. K. Szczepaniak M. M. Szczesniak W. B. Person J. Phys. Chem. A 2000 104 3852 3863
40. M. Biczysko J. Bloino G. Brancato I. Cacelli C. Cappelli A. Ferretti A. Lami S. Monti A. Pedone G. Prampolini C. Puzzarini F. Santoro F. Trani G. Villani Theor. Chem. Acc. 2012 131 1201
41. S. Thicoipe P. Carbonniere C. Pouchan Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 11646 11652
42. C. Puzzarini M. Biczysko V. Barone I. Pena C. Cabezas J. L. Alonso Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 16965 16975
43. I. Carnimeo M. Biczysko J. Bloino V. Barone Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 16713 16727
44. A. Lopez T. Heller T. Bitzer N. Richardson Chem. Phys. 2002 277 1 8
45. P. Sinha S. E. Boesch C. Gu R. A. Wheeler A. K. Wilson J. Phys. Chem. A 2004 108 9213 9217
46. M. P. Andersson P. E. Uvdal J. Phys. Chem. A 2005 109 2937 2941
47. F. Teixeira A. Melo M. N. D. S. Cordeiro J. Chem. Phys. 2010 133 114109
48. I. M. Alecu J. Zheng Y. Zhao D. G. Truhlar J. Chem. Theory Comput. 2010 6 2872 2887
49. S. A. Katsyuba E. E. Zvereva T. I. Burganov J. Phys. Chem. A 2013 117 6664 6670
50. G. Rauhut P. Pulay J. Phys. Chem. 1995 99 3093 3100
51. J. Baker A. A. Jarzecki P. Pulay J. Phys. Chem. A 1998 102 1412 1424
52. C. Fabri T. Szidarovszky G. Magyarfalvi G. Tarczay J. Phys. Chem. A 2011 115 4640 4649
53. K. K. Irikura I. R. D. Johnson R. N. Kacker R. Kessel J. Chem. Phys. 2009 130 114102
54. P. Pernot F. Cailliez J. Chem. Phys. 2011 134 167101
55. A. G. Császár C. Fábri T. Szidarovszky E. Mátyus T. Furtenbacher G. Czakó Phys. Chem. Chem. Phys. 2012 14 1085 1106
56. I. M. Mills, Molecular Spectroscopy: Modern Research, Academic, New York, 1972
57. D. G. Truhlar R. W. Olson A. C. Jeannotte J. Overend J. Am. Chem. Soc. 1976 98 2373 2379
58. A. D. Isaacson D. G. Truhlar K. Scanlon J. Overend J. Chem. Phys. 1981 75 3017 3024
59. D. A. Clabo Jr. W. D. Allen R. B. Remington Y. Yamaguchi H. F. Schaefer III Chem. Phys. 1988 123 187 239
60. W. D. Allen Y. Yamaguchi A. G. Császár D. A. Clabo Jr. R. B. Remington H. F. Schaefer III Chem. Phys. 1990 145 427 466
61. R. D. Amos N. C. Handy W. H. Green D. Jayatilaka A. Willets P. Palmieri J. Chem. Phys. 1991 95 8323 8336
62. P. E. Maslen N. C. Handy R. D. Amos D. Jayatilaka J. Chem. Phys. 1992 97 4233 4254
63. F. Gaw, A. Willetts, N. Handy and W. Green, in SPECTRO-a program for derivation of spectroscopic constants from provided quartic force fields and cubic dipole fields, ed., J. M. Bowman, JAI Press, 1991, vol. 1B, pp. 169-185
64. Q. Zhang P. N. Day D. G. Truhlar J. Chem. Phys. 1993 98 4948 4958
65. V. Barone J. Chem. Phys. 1994 101 10666 10676
66. V. Barone J. Chem. Phys. 2005 122 014108
67. V. Barone J. Chem. Phys. 2004 120 3059 3065
68. J. M. L. Martin T. J. Lee P. M. Taylor J.-P. Francis J. Chem. Phys. 1995 103 2589 2602
69. J. F. Stanton J. Gauss J. Chem. Phys. 1998 108 9218 9220
70. T. A. Ruden P. R. Taylor T. Helgaker J. Chem. Phys. 2003 119 1951 1960
71. K. Ruud P. O. Åstrand P. R. Taylor J. Chem. Phys. 2000 112 2668 2683
72. J. F. Stanton J. Gauss Int. Rev. Phys. Chem. 2000 19 61 95
73. J. Neugebauer B. A. Hess J. Chem. Phys. 2003 118 7215 7225
74. J. Vázquez J. F. Stanton Mol. Phys. 2006 104 377 388
75. J. Vázquez J. F. Stanton Mol. Phys. 2007 105 101 109
76. J. M. Bowman Science 2000 290 724 725
77. T. K. Roy R. B. Gerber Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 9468 9492
78. J. M. Bowman S. Carter X. Huang Int. Rev. Phys. Chem. 2003 22 533 549
79. S. Carter N. Handy J. Chem. Phys. 2000 113 987 993
80. S. Carter A. R. Sharma J. M. Bowman P. Rosmus R. Tarroni J. Chem. Phys. 2009 131 224106
81. G. M. Chaban J. O. Jung R. B. Gerber J. Chem. Phys. 1999 111 1823 1829
82. G. Rauhut T. Hrenar Chem. Phys. 2008 346 160 166
83. O. Christiansen Phys. Chem. Chem. Phys. 2007 9 2942 2953
84. L. S. Norris M. A. Ratner A. E. Roitberg R. B. Gerber J. Chem. Phys. 1996 105 11261 11268
85. O. Christiansen J. Chem. Phys. 2003 119 5773 5781
86. J. Bloino M. Biczysko V. Barone J. Chem. Theory Comput. 2012 8 1015 1036
87. V. Barone J. Bloino C. A. Guido F. Lipparini Chem. Phys. Lett. 2010 496 157 161
88. J. Bloino V. Barone J. Chem. Phys. 2012 136 124108
89. V. Barone M. Biczysko J. Bloino C. Puzzarini J. Chem. Theory Comput. 2013 9 1533 1547
90. V. Barone M. Biczysko J. Bloino Phys. Chem. Chem. Phys. 2014 16 1759 1787
91. C. Cappelli S. Monti G. Scalmani V. Barone J. Chem. Theory Comput. 2010 6 1660 1669
92. C. Cappelli F. Lipparini J. Bloino V. Barone J. Chem. Phys. 2011 135 104505
93. C. Cappelli J. Bloino F. Lipparini V. Barone J. Phys. Chem. Lett. 2012 3 1766 1773
94. F. Egidi J. Bloino C. Cappelli V. Barone Chirality 2013 25 701 708
95. P. Carbonniere T. Lucca C. Pouchan N. Rega V. Barone J. Comput. Chem. 2005 26 384 388
96. R. Burcl S. Carter N. C. Handy Phys. Chem. Chem. Phys. 2004 6 340 343
97. R. Burcl N. C. Handy S. Carter Spectrochim. Acta, Part A 2003 59 1881 1893
98. A. D. Boese J. Martin J. Phys. Chem. A 2004 108 3085 3096
99. E. Cane A. Miani A. Trombetti J. Phys. Chem. A 2007 111 8218 8222
100. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648 5652
101. C. Lee W. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1988 37 785 789
102. A. Miani E. Cane P. Palmieri A. Trombetti N. C. Handy J. Chem. Phys. 2000 112 248 259
103. V. Barone Chem. Phys. Lett. 2004 383 528 532
104. V. Barone J. Phys. Chem. A 2004 108 4146 4150
105. A. Boese W. Klopper J. Martin Int. J. Quantum Chem. 2005 104 830 845
106. M. H. Palmer J. Mol. Struct. 2007 834-836 113 128
107. A. Olbert-Majkut J. Ahokas J. Lundell M. Pettersson Chem. Phys. Lett. 2009 468 176 183
108. S. Kristyn P. Pulay Chem. Phys. Lett. 1994 229 175 180
109. S. Grimme J. Comput. Chem. 2004 25 1463 1473
110. S. Grimme J. Comput. Chem. 2006 27 1787 1799
111. S. Grimme J. Antony S. Ehrlich H. Krieg J. Chem. Phys. 2010 132 154104
112. A. D. Becke E. R. Johnson J. Chem. Phys. 2007 127 154108
113. Y. Zhao D. G. Truhlar Theor. Chem. Acc. 2008 120 215 241
114. J.-D. Chai M. Head-Gordon Phys. Chem. Chem. Phys. 2008 10 6615 6620
115. Y. Zhao D. G. Truhlar J. Chem. Theory Comput. 2011 7 669 676
116. J.-D. Chai M. Head-Gordon J. Chem. Phys. 2008 128 084106
117. C. Puzzarini M. Biczysko V. Barone J. Chem. Theory Comput. 2010 6 828 838
118. S. Grimme Wiley Interdiscip. Rev.: Comput. Mol. Sci. 2011 1 211 228
119. G. A. DiLabio Chem. Phys. Lett. 2008 455 348 353
120. I. D. Mackie G. A. DiLabio J. Phys. Chem. A 2008 112 10968 10976
121. I. D. Mackie G. A. DiLabio Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 6092 6098
122. E. Torres G. A. DiLabio J. Phys. Chem. Lett. 2012 3 1738 1744
123. M. Elstner P. Hobza T. Frauenheim S. Suhai E. Kaxiras J. Chem. Phys. 2001 114 5149 5155
124. Q. Wu W. Yang J. Chem. Phys. 2002 116 515 524
125. V. Barone P. Cimino E. Stendardo J. Chem. Theory Comput. 2008 4 751 764
126. V. Barone P. Cimino Chem. Phys. Lett. 2008 454 139 143
127. V. Barone P. Cimino J. Chem. Theory Comput. 2009 5 192 199
128. V. Barone M. Biczysko J. Bloino M. Borkowska-Panek I. Carnimeo P. Panek Int. J. Quantum Chem. 2012 112 2185 2200
129. V. Barone J. Bloino M. Biczysko Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 1092 1101
130. M. Biczysko P. Panek G. Scalmani J. Bloino V. Barone J. Chem. Theory Comput. 2010 6 2115 2125
131. M. Biczysko J. Bloino I. Carnimeo P. Panek V. Barone J. Mol. Spectrosc. 2012 1009 74 82
132. V. Barone M. Biczysko J. Bloino C. Puzzarini Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 10094 10111
133. V. Barone M. Biczysko J. Bloino F. Egidi C. Puzzarini J. Chem. Phys. 2013 138 234303
134. V. Barone G. Festa A. Grandi N. Rega N. Sanna Chem. Phys. Lett. 2004 388 279 283
135. E. Cane A. Trombetti Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 2428 2432
136. A. P. Charmet P. Stoppa N. Tasinato S. Giorgianni V. Barone M. Biczysko J. Bloino C. Cappelli I. Carnimeo C. Puzzarini J. Chem. Phys. 2013 139 164302
137. J. Řezáč K. E. Riley P. Hobza J. Chem. Theory Comput. 2011 7 2427 2438
138. J. Šponer P. Jurečka P. Hobza J. Am. Chem. Soc. 2004 126 10142 10151
139. C. A. Morgado P. Jurecka D. Svozil P. Hobza J. Sponer Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 3522 3534
140. Y. Cho S. K. Min J. Yun W. Y. Kim A. Tkatchenko K. S. Kim J. Chem. Theory Comput. 2013 9 2090 2096
141. S. Boys F. Bernardi Mol. Phys. 1970 19 553 566
142. M. S. Schuurman W. D. Allen P. von Ragué Schleyer H. F. Schaefer III J. Chem. Phys. 2005 122 104302
143. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski and D. J. Fox, Gaussian 09 Revision D.01, Gaussian Inc., Wallingford, CT, 2009
144. Z. Dhaouadi M. Ghomi J. C. Austin R. B. Girling R. E. Hester P. Mojzes L. Chinsky P. Y. Turpin C. Coulombeau H. Jobic J. Tomkinson J. Phys. Chem. 1993 97 1074 1084
145. M. Szczesniak M. J. Nowak H. Rostkowska K. Szczepaniak W. B. Person D. Shugar J. Am. Chem. Soc. 1983 105 5969 5976
146. C. Plutzer K. Kleinermanns Phys. Chem. Chem. Phys. 2002 4 4877 4882
147. J. S. Kwiatkowski J. Leszczynski J. Phys. Chem. 1996 100 941 953
148. S. Grimme J. Chem. Phys. 2006 124 034108
149. P. Ottiger J. A. Frey H.-M. Frey S. Leutwyler J. Phys. Chem. A 2009 113 5280 5288
150. C. Plutzer I. Hunig K. Kleinermanns Phys. Chem. Chem. Phys. 2003 5 1158 1163
151. B. Reimann K. Buchold H. D. Barth B. Brutschy P. Tarakeshwar K. S. Kim J. Chem. Phys. 2002 117 8805 8822
152. M. Becucci G. Pietraperzia M. Pasquini G. Piani A. Zoppi R. Chelli E. Castellucci W. Demtroeder J. Chem. Phys. 2004 120 5601 5607
153. B. M. Giuliano W. Caminati Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 603
154. J. W. Ribblett W. E. Sinclair D. R. Borst Y. T. Yi D. W. Pratt J. Phys. Chem. A 2006 110 1478
155. G. Piani M. Pasquini G. Pietraperzia M. Becucci N. Schiccheri M. Biczysko M. Pavone V. Barone J. Phys. Chem. A 2007 111 12363 12371
156. V. Barone M. Biczysko M. Pavone Chem. Phys. 2008 346 247 256
157. M. Graindourze J. Smets T. Zeegers-Huyskens G. Maes J. Mol. Struct. 1990 222 345 364
158. S. Chin I. Scott K. Szczepaniak W. B. Person J. Am. Chem. Soc. 1984 106 3415 3422