Toward reliable prediction of hyperfine coupling constants using ab initio density matrix renormalization group method: Diatomic 2σ and vinyl radicals as test cases

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 5, 2014, Pages 1953-1967

  Lan, Tran Nguyen ^a   Kurashige, Yuki ^a,b   Yanai, Takeshi ^a,b  

^a GRADUATE UNIVERSITY FOR ADVANCED STUDIES   (Japan)

^b INSTITUTE FOR MOLECULAR SCIENCE   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84900530761     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct400978j     Document Type: Article

References (118)

1. Van Vleck, J. Rev. Mod. Phys. 1951, 23, 213-227
2. Kutzelnigg, W. Theo. Chim. Act. 1988, 73, 173-200
3. Frosch, R. A.; Foley, H. Phys. Rev. 1952, 88, 1337-1349
4. Improta, R.; Barone, V. Chem. Rev. 2004, 104, 1231-1253
5. Hameka, H. F.; Turner, A. G. J. Magn. Reson. (1969) 1985, 64, 66-75
6. Nakatsuji, H.; Kato, H.; Yonezawa, T. J. Chem. Phys. 1969, 51, 3175-3180
7. Chipman, D. M. Theo. Chim. Act. 1992, 82, 93-115
8. Sekino, H.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 4225-4228
9. Perera, S. A.; Watts, J. D.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1994, 100, 1425-1432
10. Fau, S.; Bartlett, R. J. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 6648-6655
11. Puzzarini, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2008, 129, 084306-7
12. Puzzarini, C.; Barone, V. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6991-6697
13. Puzzarini, C.; Barone, V. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 2378-2387
14. Puzzarini, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2010, 133, 184301-11
15. Barone, V.; Biczysko, M.; Bloino, J.; Egidi, F.; Puzzarini, C. J. Chem. Phys. 2013, 138, 234303-14
16. Momose, T.; Nakatsuji, H.; Shida, T. J. Chem. Phys. 1988, 89, 4185-4192
17. Momose, T.; Yamaguchi, M.; Shida, T. J. Chem. Phys. 1990, 93, 7284-7292
18. Fernández, B.; Jørgensen, P.; Simons, J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7012-7019
19. Engels, B. Theo. Chim. Act. 1993, 86, 429-437
20. Bauschlicher, C. W., Jr.; Langhoff, S. R.; Partridge, H.; Chong, D. P. J. Chem. Phys. 1988, 89, 2985-2992
21. Engels, B.; Peyerimhoff, S. Z. Phys. D 1989, 13, 335-343
22. Engels, B.; Peyerimhoff, S. D.; Davidson, E. Mol. Phys. 1987, 62, 109-127
23. Feller, D.; Davidson, E. R. J. Chem. Phys. 1988, 88, 7580-7587
24. Bauschlicher, C. W., Jr. J. Chem. Phys. 1990, 92, 518-521
25. Engels, B. Chem. Phys. Lett. 1991, 179, 398-404
26. Engels, B. J. Chem. Phys. 1994, 100, 1380-1386
27. Löwdin, P.-O. J. Chem. Phys. 1951, 19, 1396-1401
28. Nitzsche, L. E.; Davidson, E. R. J. Chem. Phys. 1978, 68, 3103-3109
29. Davidson, E. R.; McMurchie, L. E.; Day, S. J. J. Chem. Phys. 1981, 74, 5491-5496
30. Rawlings, D. C.; Davidson, E. R. Chem. Phys. Lett. 1983, 98, 424-427
31. Suter, H.; Engels, B. J. Chem. Phys. 1994, 100, 2936-2942
32. Suter, H.; Huang, M.-B.; Engels, B. J. Chem. Phys. 1994, 101, 7686-7691
33. Perić, M.; Engels, B. J. Mol. Spectrosc. 1995, 174, 334-352
34. Kristiansen, P.; Veseth, L. J. Chem. Phys. 1986, 84, 2711-2719
35. Kristiansen, P.; Veseth, L. J. Chem. Phys. 1986, 84, 6336-6343
36. Gauld, J. W.; Eriksson, L. A.; Radom, L. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 1352-1359
37. Kaupp, M.; Arbuznikov, A. V.; Heßelmann, A.; Görling, A. J. Chem. Phys. 2010, 132, 184107-10
38. Kossmann, S.; Neese, F. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 11768-11781
39. Eriksson, L. A.; Malkina, O. L.; Malkin, V. G.; Salahub, D. R. J. Chem. Phys. 1994, 100, 5066-5075
40. Munzarová, M.; Kaupp, M. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9966-9983
41. Munzarová, M. L.; Kubacek, P.; Kaupp, M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11900-11913
42. Malkin, E.; Malkin, I.; Malkina, O. L.; Malkin, V. G.; Kaupp, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 4079-4085
43. Komorovskỳ, S.; Repiskỳ, M.; Malkina, O. L.; Malkin, V. G.; Malkin, I.; Kaupp, M. J. Chem. Phys. 2006, 124, 084108-8
44. Munzarová, M. L. In Calculation of NMR and EPR Parameters; Kaupp, M.; Bühl, M.; Malkin, V. G., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2006; pp 463-482.
45. Remenyi, C.; Reviakine, R.; Kaupp, M. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 4021-4033
46. Remenyi, C.; Reviakine, R.; Kaupp, M. J Phys. Chem. B 2007, 111, 8290-8304
47. Kossmann, S.; Kirchner, B.; Neese, F. Mol. Phys. 2007, 105, 2049-2071
48. Hedegård, E. D.; Kongsted, J.; Sauer, S. P. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 4077-4087
49. Autschbach, J.; Patchkovskii, S.; Pritchard, B. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2175-2188
50. Aquino, F.; Pritchard, B.; Autschbach, J. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 598-609
51. Verma, P.; Autschbach, J. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 1932-1948
52. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
53. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
54. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
55. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396-1396
56. Tao, J.; Perdew, J. P.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401-4
57. Grimme, S. J. Chem. Phys. 2006, 124, 034108-16
58. Engels, B. In Calculation of NMR and EPR Parameters; Kaupp, M.; Bühl, M.; Malkin, V. G., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2006; pp 483-492.
59. White, S. R. Phys. Rev. Lett. 1992, 69, 2863-2866
60. White, S. R. Phys. Rev. B 1993, 48, 10345-10356
61. White, S. R.; Martin, R. L. J. Chem. Phys. 1999, 110, 4127-4130
62. Mitrushenkov, A. O.; Fano, G.; Ortolani, F.; Linguerri, R.; Palmieri, P. J. Chem. Phys. 2001, 115, 6815-6821
63. Chan, G. K.-L.; Head-Gordon, M. J. Chem. Phys. 2002, 116, 4462-4476
64. Chan, G. K.-L.; Head-Gordon, M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 8551-8554
65. Legeza, Ö.; Röder, J.; Hess, B. A. Phys. Rev. B 2003, 67, 125114-10
66. Moritz, G.; Reiher, M. J. Chem. Phys. 2007, 126, 244109-16
67. Zgid, D.; Nooijen, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 014107-12
68. Zgid, D.; Nooijen, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 144116-11
69. Marti, K. H.; Ondík, I. M.; Moritz, G.; Reiher, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 014104-13
70. Kurashige, Y.; Yanai, T. J. Chem. Phys. 2009, 130, 234114-21
71. Ghosh, D.; Hachmann, J.; Yanai, T.; Chan, G. K. J. Chem. Phys. 2008, 128, 144117-14
72. Yanai, T.; Kurashige, Y.; Ghosh, D.; Chan, G. K. Int. J. Quantum Chem. 2009, 109, 2178-2190
73. Chan, G. K.-L.; Kállay, M.; Gauss, J. J. Chem. Phys. 2004, 121, 6110-6116
74. Chan, G. K.-L. J. Chem. Phys. 2004, 120, 3172-3178
75. Hachmann, J.; Cardoen, W.; Chan, G. K.-L. J. Chem. Phys. 2006, 125, 144101-12
76. Hachmann, J.; Dorando, J. J.; Avilés, M.; Chan, G. K.-L. J. Chem. Phys. 2007, 127, 134309-9
77. Yanai, T.; Kurashige, Y.; Neuscamman, E.; Chan, G. K.-L. J. Chem. Phys. 2010, 132, 024105-9
78. Kurashige, Y.; Yanai, T. J. Chem. Phys. 2011, 135, 094104-9
79. Kurashige, Y.; Chan, G. K.-L.; Yanai, T. Nat. Chem. 2013, 660-666
80. Saitow, M.; Kurashige, Y.; Yanai, T. J. Chem. Phys. 2013, 139, 044118-15
81. Barcza, G.; Legeza, Ö.; Marti, K.; Reiher, M. Phys. Rev. A 2011, 83, 012508-15
82. Tecmer, P.; Boguslawski, K.; Legeza, Ö.; Reiher, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 719-727
83. Boguslawski, K.; Marti, K. H.; Legeza, Ö.; Reiher, M. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1970-1982
84. Legeza, Ö.; Sólyom, J. Phys. Rev. B 2003, 68, 195116-19
85. Legeza, Ö.; Sólyom, J. Phys. Rev. B 2004, 70, 205118-7
86. Lengsfield, B., III; Liu, B. J. Chem. Phys. 1982, 77, 6083-6089
87. Knight, L. B., Jr.; Kirk, T. J.; Herlong, J.; Kaup, J. G.; Davidson, E. J. Chem. Phys. 1997, 107, 7011-7019
88. Grein, F. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 9270-9278
89. Grein, F. Chem. Phys. Lett. 2006, 418, 100-104
90. Gilka, N.; Tatchen, J.; Marian, C. Chem. Phys. 2008, 343, 258-269
91. Dupuis, M.; Rys, J.; King, H. F. J. Chem. Phys. 1976, 65, 111-116
92. Widmark, P.-O.; Malmqvist, P.-Å.; Roos, B. O. Theo. Chim. Act. 1990, 77, 291-306
93. Widmark, P.-O.; Persson, B. J.; Roos, B. O. Theor. Chim. Act. 1991, 79, 419-432
94. Karlström, G.; Lindh, R.; Malmqvist, P.-Å.; Roos, B. O.; Ryde, U.; Veryazov, V.; Widmark, P.-O.; Cossi, M.; Schimmelpfennig, B.; Neogrady, P.; Seijo, L. Comput. Mater. Sci. 2003, 28, 222-239
95. Neese, F. WIREs: Comp. Mol. Sci. 2012, 2, 73-78
96. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100
97. Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822-8824
98. 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; A, M. J. J.; 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.; Farkas; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, Revision A.1; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
99. Herzberg, G. Molecular Spectra and Molecular Structure: Spectra of Diatomic Molecules; Van Nostrand Reinhold: New York, 1950.
100. Neese, F. J. Chem. Phys. 2001, 115, 11080-11096
101. Peterson, K. A.; Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1997, 106, 4119-4140
102. Rega, N.; Cossi, M.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1996, 105, 11060-11067
103. Tanimoto, M.; Saito, S.; Hirota, E. J. Chem. Phys. 1986, 84, 1210-1214
104. Knight, L. B., Jr.; Easley, W. C.; Weltner, W., Jr. J. Chem. Phys. 1971, 54, 1610-1617
105. Knight, L. B., Jr.; Wise, M.; Davidson, E.; McMurchie, L. J. Chem. Phys. 1982, 76, 126-136
106. Knight, L. B., Jr.; Herlong, J. O.; Kirk, T. J.; Arrington, C. J. Chem. Phys. 1992, 96, 5604-5613
107. Piltch, N. D.; Szanto, P. G.; Anderson, T. G.; Gudeman, C. S.; Dixon, T. A.; Woods, R. C. J. Chem. Phys. 1982, 76, 3385-3388
108. Knight, L. B., Jr.; Steadman, J. J. Chem. Phys. 1982, 77, 1750-1756
109. Knight, L. B., Jr.; Steadman, J. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 900-902
110. Fernandez, B.; Jørgensen, P.; Byberg, J.; Olsen, J.; Helgaker, T.; Jensen, H. J. A. J. Chem. Phys. 1992, 97, 3412-3419
111. Easley, W. C.; Weltner, W., Jr. J. Chem. Phys. 1970, 52, 197-205
112. Knight, L., Jr.; Weltner, W., Jr. J. Chem. Phys. 1971, 55, 5066-5077
113. Yamada, C.; Cohen, E. A.; Fujitake, M.; Hirota, E. J. Chem. Phys. 1990, 92, 2146-2149
114. Kutzelnigg, W.; Fleischer, U.; Schindler, M. NMR Basic Principles and Progress; Springer-Verlag: Heidelberg, Germany, 1990.
115. Ishii, N.; Shimizu, T. Chem. Phys. Lett. 1994, 225, 462-466
116. Chipman, D. M. In Quantum Mechanical Electronic Structure Calculations with Chemical Accuracy; Langhoff, S. R., Ed.; Kluwer Academic Publisher: Dordrecht, The Netherlands, 1995; Vol. 13, pp 109-138.
117. Perera, S. A.; Salemi, L. M.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1997, 106, 4061-4066
118. Al Derzi, A. R.; Fau, S.; Bartlett, R. J. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 6656-6667