Finite temperature infrared spectra from polarizable molecular dynamics simulations

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 8, 2014, Pages 3190-3199

  Semrouni, David ^a,c   Sharma, Ashwani ^a   Dognon, Jean Pierre ^b   Ohanessian, Gilles ^a   Clavaguéra, Carine ^a  

^a LABORATOIRE HÉTÉROÉLÉMENTS ET COORDINATION   (France)

^b CNRS UMR 3299   (France)

^c University of Minnesota   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84906279772     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct5004065     Document Type: Article

References (96)

1. Siebert, F.; Hildebrandt, P. Vibrational Spectroscopy in Life Science; Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.: KGaA, 2007.
2. Fung, Y. M. E.; Besson, T.; Lemaire, J.; Maître, P.; Zubarev, R. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 8340-8342
3. Kupser, P.; Pagel, K.; Oomens, J.; Polfer, N.; Koksch, B.; Meijer, G.; Helden, G. v. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2085-2093
4. Balaj, O.; Semrouni, D.; Steinmetz, V.; Nicol, E.; Clavaguéra, C.; Ohanessian, G. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 4583-4592
5. Garand, E.; Kamrath, M. Z.; Jordan, P. A.; Wolk, A. B.; Leavitt, C. M.; McCoy, A. B.; Miller, S. J.; Johnson, M. A. Science 2012, 335, 694-698
6. Merrick, J. P.; Moran, D.; Radom, L. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 11683-11700
7. Alecu, I. M.; Zheng, J.; Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 2872-2887
8. Bowman, J. M. J. Chem. Phys. 1978, 68, 608-610
9. Gerber, R. B.; Ratner, M. A. Chem. Phys. Lett. 1979, 68, 195-198
10. Barone, V. J. Chem. Phys. 2005, 122, 014108
11. Carbonnière, P.; Lucca, T.; Pouchan, C.; Rega, N.; Barone, V. J. Comput. Chem. 2005, 26, 384-388
12. Gohaud, N.; Begué, D.; Darrigan, C.; Pouchan, C. J. Comput. Chem. 2005, 26, 743-754
13. Benoit, D. M. Front. Biosci. 2009, 14, 4229-4241
14. Roy, T. K.; Gerber, R. B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 9468-9492
15. Bowman, J. M.; Christoffel, K.; Tobin, F. J. Phys. Chem. 1979, 83, 905-912
16. Carbonnière, P.; Dargelos, A.; Ciofini, I.; Adamo, C.; Pouchan, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 4375-4384
17. Thicoïpe, S.; Carbonniere, P.; Pouchan, C. Chem. Phys. Lett. 2014, 591, 243-247
18. Gaigeot, M.-P.; Vuilleumier, R.; Sprik, M.; Borgis, D. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 772-789
19. Gaigeot, M.-P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 3336-3359
20. Ingrosso, F.; Monard, G.; Hamdi Farag, M.; Bastida, A.; Ruiz-López, M. F. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 1840-1849
21. Rossi, M.; Blum, V.; Kupser, P.; von Helden, G.; Bierau, F.; Pagel, K.; Meijer, G.; Scheffler, M. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3465-3470
22. Carbonnière, P.; Thicoipe, S.; Very, T.; Assfeld, X. Int. J. Quantum Chem. 2012, 112, 2221-2230
23. Thomas, M.; Brehm, M.; Fligg, R.; Vohringer, P.; Kirchner, B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 6608-6622
24. Marinica, D. C.; Grégoire, G.; Desfrançois, C.; Schermann, J. P.; Borgis, D.; Gaigeot, M.-P. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 8802-8810
25. Tkatchenko, A.; Rossi, M.; Blum, V.; Ireta, J.; Scheffler, M. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 118102
26. Goyal, P.; Ghosh, N.; Phatak, P.; Clemens, M.; Gaus, M.; Elstner, M.; Cui, Q. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14981-14997
27. Fanourgakis, G. S.; Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 2008, 128, 074506
28. Schultheis, V.; Reichold, R.; Schropp, B.; Tavan, P. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 12217-12230
29. Schropp, B.; Wichmann, C.; Tavan, P. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 6740-6750
30. Cézard, C.; Rice, C. A.; Suhm, M. A. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 9839-9848
31. Kumar, R.; Wang, F.-F.; Jenness, G. R.; Jordan, K. D. J. Chem. Phys. 2010, 132, 014309
32. Liu, J.; Miller, W. H.; Fanourgakis, G. S.; Xantheas, S. S.; Imoto, S.; Saito, S. J. Chem. Phys. 2011, 135, 244503
33. Voora, V. K.; Ding, J.; Sommerfeld, T.; Jordan, K. D. J. Phys. Chem. B 2012, 117, 4365-4370
34. Ren, P.; Ponder, J. W. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5933-5947
35. Grossfield, A.; Ren, P.; Ponder, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15671-15682
36. Piquemal, J.-P.; Perera, L.; Cisneros, G. A.; Ren, P.; Pedersen, L. G.; Darden, T. A. J. Chem. Phys. 2006, 125, 054511
37. Wu, J. C.; Piquemal, J.-P.; Chaudret, R.; Reinhardt, P.; Ren, P. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 2059-2070
38. Ponder, J. W.; Wu, C.; Ren, P.; Pande, V. S.; Chodera, J. D.; Schnieders, M. J.; Haque, I.; Mobley, D. L.; Lambrecht, D. S.; DiStasio, R. A.; Head-Gordon, M.; Clark, G. N. I.; Johnson, M. E.; Head-Gordon, T. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 2549-2564
39. Ren, P.; Wu, C.; Ponder, J. W. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 3143-3161
40. Semrouni, D.; Ohanessian, G.; Clavaguéra, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 3450-3462
41. TURBOMOLE V6.1 2009, a development of University of Karlsruhe and Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, 1989-2007, TURBOMOLE GmbH, since 2007. Available from http://www.turbomole.com (accessed December 2009).
42. Ahlrichs, R.; Bär, M.; Häser, M.; Horn, H.; Kölmel, C. Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165-169. For the current version, see: http://www.turbomole.com (accessed December 2009).
43. Hättig, C.; Weigend, F. J. Chem. Phys. 2000, 113, 5154-5161
44. Eichkorn, K.; Treutler, O.; Öhm, H.; Häser, M.; Ahlrichs, R. Chem. Phys. Lett. 1995, 242, 652-660
45. Eichkorn, K.; Weigend, F.; Treutler, O.; Ahlrichs, R. Theor. Chem. Acc. 1997, 97, 119-124
46. Semrouni, D.; Clavaguéra, C.; Dognon, J.-P.; Ohanessian, G. Int. J. Mass Spectrom. 2010, 297, 152-161
47. Grimme, S.; Antony, J.; Ehrlich, S.; Krieg, H. J. Chem. Phys. 2010, 132, 154104
48. McQuarrie, D. A. Statistical Mechanics; Harper Collins Publishers: New York, 1976.
49. Schmitz, M.; Tavan, P. J. Chem. Phys. 2004, 121, 12247-12258
50. Ponder, J. W. TINKER-Software Tools for Molecular Design, 2010. http://dasher.wustl.edu/tinker (accessed April 2011).
51. Forbert, H.; Kleinschmidt, V. Fourier; Ruhr-Universität Bochum: 2002-2005, modified by A. Kohlmeyer, Version 21.02.2006.
52. Borysow, J.; Moraldi, M.; Frommhold, L. Mol. Phys. 1985, 56, 913-922
53. Ramírez, R.; López-Ciudad, T.; P, P. K.; Marx, D. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3973-3983
54. Marx, D.; Hutter, J. Ab Initio Molecular Dynamics: Basic Theory and Advanced Methods; Cambridge University Press: Cambridge, 2009.
55. Marjolin, A.; Gourlaouen, C.; Clavaguéra, C.; Ren, P.; Wu, J.; Gresh, N.; Dognon, J.-P.; Piquemal, J.-P. Theor. Chem. Acc. 2012, 131, 1-14
56. Zhang, J.; Yang, W.; Piquemal, J.-P.; Ren, P. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1314-1324
57. Semrouni, D.; Isley, W. C. I.; Clavaguéra, C.; Dognon, J.-P.; Cramer, C. J.; Gagliardi, L. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 3062-3071
58. Schnieders, M. J.; Fenn, T. D.; Pande, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 1141-1156
59. Rasmussen, T. D.; Ren, P.; Ponder, J. W.; Jensen, F. Int. J. Quantum Chem. 2007, 107, 1390-1395
60. Jiao, D.; Zhang, J.; Duke, R. E.; Li, G.; Schnieders, M. J.; Ren, P. J. Comput. Chem. 2009, 30, 1701-1711
61. Schnieders, M. J.; Ponder, J. W. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 2083-2097
62. Ren, P. Y.; Ponder, J. W. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1497-1506
63. Zheng, X.; Wu, C.; Ponder, J. W.; Marshall, G. R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15970-15978
64. Norton, J. E.; Brédas, J.-L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12377-12384
65. Rasmussen, T. D.; Ren, P.; Ponder, J. W.; Jensen, F. Int. J. Quantum Chem. 2007, 107, 1390-1395
66. Cisneros, G. A.; Karttunen, M.; Ren, P.; Sagui, C. Chem. Rev. 2013, 114, 779-814
67. Tholé, B. Chem. Phys. 1981, 59, 341-350
68. Halgren, T. A. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7827-7843
69. Allinger, N. L.; Yuh, Y. H.; Lii, J. H. J. Am. Chem. Soc. 2002, 111, 8551-8566
70. Nevins, N.; Allinger, N. L. J. Comput. Chem. 1996, 17, 730-746
71. Halgren, T. A. J. Comput. Chem. 1996, 17, 553-586
72. Derreumaux, P.; Vergoten, G. J. Chem. Phys. 1995, 102, 8586-8605
73. Stone, A. J. Chem. Phys. Lett. 1981, 83, 233-239
74. Stone, A. J.; Alderton, M. Mol. Phys. 1985, 56, 1047-1064
75. Ren, P.; Ponder, J. W. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1497-1506
76. Stone, A. J. Distributed Multipole Analysis for Gaussian Wavefunctions, version 2.2.03; 2005-2007.
77. 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.; Farkas, Ö.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09 Revision A.1; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, 2009.
78. Nosé, S. J. Chem. Phys. 1984, 81, 511-519
79. Hoover, W. G. Phys. Rev. A 1985, 31, 1695-1697
80. Oomens, J.; Sartakov, B. G.; Meijer, G.; von Helden, G. Int. J. Mass Spectrom. 2006, 254, 1-19
81. MacAleese, L.; Maître, P. Mass Spectrom. Rev. 2007, 26, 583-605
82. Parneix, P.; Basire, M.; Calvo, F. J. Phys. Chem. A 2013, 117, 3954-3959
83. Ataka, S.; Takeuchi, H.; Tasumi, M. J. Mol. Struct. 1984, 113, 147
84. Albrecht, M.; Rice, C. A.; Suhm, M. A. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 7530-7542
85. Kubelka, J.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 10922-10928
86. Torii, H.; Tatsumi, T.; Kanazawa, T.; Tasumi, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 309-314
87. frag are the parent and fragment ion intensities. Experimental parameters were very similar to those described in: Balaj, O. P.; Kapota, C.; Lemaire, J.; Ohanessian, G. Int. J. Mass Spectrom. 2008, 269, 196-209
88. Miller, D. J.; Lisy, J. M. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 12409-12416
89. Jarrold, M. F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 1659-1671
90. Stearns, J. A.; Boyarkin, O. V.; Rizzo, T. R. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13820-13821
91. Stearns, J. A.; Seaiby, C.; Boyarkin, O. V.; Rizzo, T. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 125-132
92. Albrieux, F.; Calvo, F.; Chirot, F.; Vorobyev, A.; Tsybin, Y. O.; Lepère, V.; Antoine, R.; Lemoine, J.; Dugourd, P. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 6888-6896
93. Martens, J. K.; Compagnon, I.; Nicol, E.; McMahon, T. B.; Clavaguéra, C.; Ohanessian, G. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 3320-3324
94. Barlow, D. J.; Thornton, J. M. J. Mol. Biol. 1988, 201, 601-619
95. Sediki, A.; Snoek, L. C.; Gaigeot, M.-P. Int. J. Mass Spectrom. 2011, 308, 281-288
96. Rossi, M.; Scheffler, M.; Blum, V. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 5574-5584