A theoretical investigation of the plausibility of reactions between ammonia and carbonyl species (Formaldehyde, Acetaldehyde, and Acetone) in interstellar ice analogs at ultracold temperatures

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 115, Issue 20, 2011, Pages 5166-5183

  Chen, Lina ^a   Woon, David E ^a  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACETALDEHYDE; ACETONE; CARBONYLATION; CHARGE TRANSFER; CONTINUUM MECHANICS; ELECTRIC RELAYS; FORMALDEHYDE; ION EXCHANGE; PROTONS;

BULK SOLVENTS; CLUSTER CALCULATIONS; CLUSTER SIZES; ICE MIXTURES; INTERMEDIATE SPECIE; INTERSTELLAR CLOUDS; INTERSTELLAR ICE; LARGE CLUSTERS; MODEL SYSTEM; PARTIAL CHARGE TRANSFER; POLARIZABLE CONTINUUM MODEL; PROTONATED; SMALL CLUSTERS; THEORETICAL INVESTIGATIONS; ULTRA-COLD; ULTRACOLD TEMPERATURE; VIBRATIONAL FEATURES; WATER MOLECULE; ZERO-POINT ENERGIES;

AMMONIA;

EID: 84962339011     PISSN: 10895639     EISSN: 15205215     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp1103406     Document Type: Article

References (75)

1. Hjalmarson, Å.; Bergman, P.; Nummelin, A. In Exo-/Astro- Biology, Proceedings of the First European Workshop, Frascata, Italy, May 21-23, 2001; Ehrenfreund, P., Angerer, O., Battrick, B., Eds.; ESA Publications Division: Frascata, Italy, 2001; pp 263-266.
2. Cleaves, H. J. II Monatsh. Chem. 2003, 134, 585.
3. Charnley, S. B. Adv. Space Res. 2004, 33, 23.
4. Kuan, Y.-J.; Charnley, S. B.; Huang, H.-C.; Kisiel, Z.; Ehrenfreund, P.; Tseng, W.-L.; Yan, C.-H. Adv. Space Res. 2004, 33, 31.
5. Bennett, C. J.; Osamura, Y.; Lebar, M. D.; Kaiser, R. I. Astrophys. J. 2005, 634, 698.
6. Hollis, J. M.; Lovas, F. J.; Jewell, P. R. Astrophys. J. 2000, 540, L107.
7. Snyder, L. E.; Lovas, F. J.; Mehringer, D. M.; Miao, N. Y.; Kuan, Y.-J.; Hollis, J. M.; Jewell, P. R. Astrophys. J. 2002, 578, 245.
8. Gibb, E. L.; Whittet, D. C. B.; Boogert, A. C. A.; Tielens, A. G. G. M. Astrophys. J. Suppl. Ser. 2004, 151, 35.
9. Dalgarno, A.; Black, J. H. Rep. Prog. Phys. 1976, 39, 573.
10. Watanabe, N.; Shiraki, T.;Kouchi, A. Astrophys. J. 2003, 588, L121.
11. Garrod, R. T.; Widicus Weaver, S. L.; Herbst, E. Astrophys. J. 2008, 682, 283.
12. Herbst, E.; Giles, K.; Smith, D. Astrophys. J. 1990, 358, 468.
13. Bennett, C. J.; Jamieson, C. S.; Osamura, Y.; Kaiser, R. I. Astrophys. J. 2005, 624, 1097.
14. Schutte, W. A.; Allamandola, L. J.; Sandford, S. A. Science 1993, 259, 1143.
15. Woon, D. E. Icarus 1999, 142, 550.
16. Woon, D. E. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 9478.
17. Woon, D. E. AIP Conf. Proc. 2006, 855, 305.
18. Courmier, D.; Gardebien, F.; Minot, C.; St-Amant, A. Chem. Phys. Lett. 2005, 405, 357.
19. Rimola, A.; Sodupe, M.; Ugliengo, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 5285.
20. Bossa, J. B.; Theule, P.; Duvernay, F.; Chiavassa, T. Astrophys. J. 2009, 707, 1524.
21. Foresman, J. B.; Keith, T. A.; Wiberg, K. B.; Snoonian, J.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16098.
22. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A. J.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T. H. Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.;Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision A.1; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA; 2003.
23. Snyder, L. E.; Buhl, D.; Zuckerman, B.; Palmer, P. Phys. Rev. Lett. 1969, 22, 679.
24. Tielens, A. G. G. M.; Whittet, D. C. B. In Molecules in Astrophysics: Probe and Processes; van Dishoeck, E. F., Ed.; Kluwer: Dordrecht, 1997; p 45.
25. Hiraoka, K.; Ohashi, N.; Kihara, Y.; Yamamoto, K.; Sato, T.; Yamashita, A. Chem. Phys. Lett. 1994, 229, 408.
26. Hiraoka, K.; Sato, T. Radiat. Phy. Chem. 2001, 60, 389.
27. Hiraoka, K.; Sato, T.; Takayama, T. Science 2001, 292, 869.
28. Woon, D. E. Astrophys. J. 2002, 569, 541.
29. Schutte, W. A.; Allamandola, L. J.; Sandford, S. A. Icarus 1993, 104, 118.
30. Allamandola, L. J.; Bernstein, M. P.; Sandford, S. A.; Walker, R. L. Space Sci. Rev. 1999, 90, 219.
31. d'Hendecourt, L. B.; Allamandola, L. J.; Grim, R.; Greenberg, J. M. Astron. Astrophys. 1986, 158, 119.
32. Tielens, A. G. G. M.; Allamandola, L. J. In Physical Processes in Interstellar Clouds; Proceedings of the NATO Advanced Study Institute, Irsee, Federal Republic of Germany, August 18-28, 1986, Morfill, G. E., Scholer, M., Eds.; D. Reidel Publishing Co.: Dordrecht, 1987; pp 333-376.
33. Schutte, W. A. The Evolution of Interstellar Organic Grain Mantles, Ph.D. Thesis, University of Leiden, Leiden, 1988.
34. Grim, R. J. A.; Baas, F.; Greenberg, J. M.; Geballe, T. R.; Schutte, W. A. Astron. Astrophys. 1991, 243, 473.
35. Schutte, W. A.; Tielens, A. G. G. M.; Whittet, D. C. B.; Boogert, A.; Ehrenfreund, P.; de Graauw, T.; Prusti, T.; van Dishoeck, E. F.; Wesselius, P. Astron. Astrophys. 1996, 315, L333.
36. Combes, F.; Gerin, M.; Wootten, A.; Wlodarczak, G.; Clausset, F.; Encrenaz, P. J. Astron. Astrophys. 1987, 180, L13.
37. Turner, B. E. Space Sci. Rev. 1989, 51, 235.
38. Irvine, W. M.; Knacke, R. F. In Origin and Evolution of Planetary and Satellite Atmospheres; Atreya, S. K., Pollack, J. B., Matthews, M. S., Eds; University of Arizona Press: Tucson, AZ, 1989; pp 3-34.
39. Gottlieb, C. A. In Molecules in the Galactic Environment; Gordon, M. A., Snyder, L. E., Eds.; Wiley: New York, 1973; p 181.
40. Schutte, W. A.; Boogert, A. C. A.; Tielens, A. G. G. M.; Whittet, D. C. B.; Gerakines, P. A.; Chiar, J. E.; Ehrenfreund, P.; Greenberg, J. M.; van Dishoeck, E. F.; de Graauw, T. Astron. Astrophys. 1999, 343, 966.
41. Cummins, S. E.; Linke, R. A.; Thaddeus, P. Astrophys. J. Suppl. Ser. 1986, 60, 819.
42. Turner, B. E. Astrophys. J. Suppl. Ser. 1991, 76, 617.
43. Matthews, H. E.; Friberg, P.; Irvine, W. M. Astrophys. J. 1985, 290, 609.
44. Turner, B. E.; Terzieva, R.; Herbst, E. Astrophys. J. 1999, 518, 699.
45. Miertus, S.; Scrocco, E.; Tomasi, J. Chem. Phys. 1981, 55, 117.
46. Miertus, S.; Tomasi, J. Chem. Phys. 1982, 65, 239.
47. Cossi, M.; Barone, V.; Cammi, R.; Tomasi, J. Chem. Phys. Lett. 1996, 255, 327.
48. Cossi, M.; Barone, V.; Robb, M. A. J. Chem. Phys. 1999, 111, 5295.
49. Cossi, M.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2000, 112, 2427.
50. Cossi, M.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4708.
51. Cossi, M.; Rega, N.; Scalmani, G.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2001, 114, 5691.
52. Cossi, M.; G. Scalmani, G.; Rega, N.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2002, 117, 43.
53. Cossi, M.; Rega, N.; Scalmani, G.; Barone, V. J. Comput. Chem. 2003, 24, 669.
54. Mennucci, B.; Tomasi, J. J. Chem. Phys. 1997, 106, 5151.
55. Cammi, R.; Mennucci, B.; Tomasi, J. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9100.
56. Cammi, R.; Mennucci, B.; Tomasi, J. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 5631.
57. Jolly, W. L. Modern Inorganic Chemistry, 2nd. ed.; McGraw-Hill: New York, 1991.
58. Werner, H.-J.; Knowles, P. J.; Lindh, R.; Manby, F. R.; Schütz, M.; Celani, P.; Korona, T.; Mitrushenkov, A.; Rauhut, G.; Adler, T. B.; Amos, R. D.; Bernhardsson, A.; Berning, A.; Cooper, D. L.; Deegan, M. J. O.; Dobbyn, A. J.; Eckert, F.; Goll, E.; Hampel, C.; Hetzer, G.; Hrenar, T.; Knizia, G.; Köppl, C.; Liu, Y.; Lloyd, A. W.; Mata, R. A.; May, A. J.; McNicholas, S. J.; Meyer, W.; Mura, M. E.; Nicklass, A.; Palmieri, P.; Pflüger, K.; Pitzer, R.; Reiher, M.; Schumann, U.; Stoll, H.; Stone, A. J.; Tarroni, R.; Thorsteinsson, T.; Wang, M.; Wolf, A. MOLPRO, version 2009.1, a package of ab initio programs; 2009; see www.molpro.net.
59. Boys, S. F. Rev. Mod. Phys. 1960, 32, 296.
60. Hagen, W.; Tielens, A. G. G. M.; Greenberg, J. M. Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 1983, 51, 389.
61. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
62. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B. 1988, 37, 785.
63. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.
64. Møller, C.; Plesset, M. S. Phys. Rev. 1934, 46, 618.
65. Hariharan, P. C.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213.
66. Clark, T.; Chandrasekhar, J.; Spitznagel, G. W.; Schleyer, P. v. R. J. Comput. Chem. 1983, 4, 294.
67. Harris, D. C.; Bertolucci, M. D. Symmetry and Spectroscopy: An Introduction to Vibrational and Electronic Spectroscopy, reprint ed.; Dover Publications, Inc.: New York, 1989.
68. Duvernay, F.; Dufauret, V.; Danger, G.; Theulé, P.; Borget, F.; Chiavassa, T. Astron. Astrophys. 2010, 523, A79.
69. Kayi, H.; Kaiser, R. I.; Head, J. D., Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, DOI: 10.1039/c0cp01962c.
70. Novoa, J. J.; Mota, F.; Perez del Valle, C.; Planas, M. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 7842.
71. Tuckerman, M. E.; Marx, D.; Parrinello, M. Nature 2002, 417, 925.
72. Groner, P.; Albert, S.; Herbst, E.; de Lucia, F. C.; Lovas, F.; Drouin, B. J.; Pearson, J. C. Astrophys. J. Supppl. Ser. 2002, 142, 145.
73. Schaftenaar, G.; Noordik, J. H. J. Comput. Aid. Mol. Des. 2000, 14, 123.
74. Park, J.-Y.; Woon, D. E. Astrophys. J. 2006, 648, 1285.
75. Woon, D. E. Phys. Chem. Chem. Phys., submitted for publication.