Một phương pháp QM/MM cho nghiên cứu các cụm vàng được bảo vệ bằng lớp đơn

Journal of Materials Science - Tập 47 - Trang 7686-7692 - 2012
Sandipan Banerjee1, John A. Montgomery1, José A. Gascón2
1Department of Physics, University of Connecticut, Storrs, USA
2Department of Chemistry, University of Connecticut, Storrs, USA

Tóm tắt

Chúng tôi báo cáo về sự phát triển và triển khai các phương pháp lai kết hợp cơ học lượng tử (QM) với cơ học phân tử (MM) để mô tả lý thuyết các cụm vàng thiol hóa. Chúng tôi sử dụng, làm hệ thống đào tạo, các cấu trúc như Au25(SCH2–R)18 và Au38(SCH2–R)24, có thể dễ dàng so sánh với dữ liệu tinh thể học gần đây. Chúng tôi dự đoán rằng phương pháp tiếp cận này sẽ dẫn đến mô tả chính xác các dấu hiệu cấu trúc và điện tử chính với chi phí chỉ một phần so với phương pháp hóa học lượng tử toàn phần. Là một ví dụ, chúng tôi chứng minh rằng các phép tính về các hằng số chắn của NMR 1H và 13C với mô hình QM/MM mà chúng tôi đề xuất duy trì các đặc điểm định tính của một phép tính DFT toàn phần, với mức tăng hiệu quả tính toán theo thứ bậc.

Từ khóa

#Hóa học lượng tử #cơ học phân tử #cụm vàng thiol hóa #NMR #DFT

Tài liệu tham khảo

Haruta M (2005) Nature 437:1098 Corma A, Serna P (2006) Science 313:332 Hashmi ASK, Hutchings GJ (2006) Angew Chem 118:8064 Templeton AC, Wuelfing MP, Murray RW (2000) Accts Chem Res 33:27 Zhong CJ, Maye MM (2001) Adv Mater 13:1507 Jadzinsky PD, Calero G, Ackerson CJ, Bushnell DA, Kornberg RD (2007) Science 318:430 Heaven MW, Dass A, White PS, Holt KM, Murray RW (2008) J Am Chem Soc 130:3754 Qian H, Eckenhoff WT, Zhu Y, Pintauer T, Jin R (2010) J Am Chem Soc 132:8280 Perera NV, Isley W, Maran F, Gascón JA (2010) J Phys Chem C 114:16043 Venzo A, Antonello S, Gascón JA, Guryanov I, Leapman RD, Perera NV, Sousa A, Zamuner M, Zanella A, Maran F (2011) Anal Chem 83:6355 Aikens CM (2009) J Phys Chem A 113:10811 Parker JF, Kacprzak KA, Lopez-Acevedo O, Hakkinen H, Murray RW (2010) J Phys Chem C 114:8276 Devadas MS, Bairu S, Qian H, Sinn E, Jin R, Ramakrishna G (2011) J Phys Chem Lett 2:2752 Miles DT, Murray RW (2003) Anal Chem 75:1251 Wijngaarden JTv, Toikkanen O, Liljeroth P, Quinn BM, Meijerink A (2010) J Phys Chem C 114:16025 Garzón I, Michaelian K, Beltrán M, Posada-Amarillas A, Ordejón P, Artacho E, Sanchez-Portal D, Soler J (1999) Eu J Phys D 9:211 Warshel A, Levitt M (1976) J Mol Bio 103:227 Fabris L, Antonello S, Armelao L, Donkers RL, Polo F, Toniolo C, Maran F (2006) J Am Chem Soc 128:326 Dasog M, Hou W, Scott RWJ (2011) Chem Comm 47:8569 Frisch MJ, Trucks GW, Schlegel HB, Scuseria GE, Robb MA, Cheeseman JR, Scalmani G, Barone V, Mennucci B, Petersson GA, Nakatsuji H, Caricato M, Li X, Hratchian HP, Izmaylov AF, Bloino J, Zheng G, Sonnenberg JL, Hada M, Ehara M, Toyota K, Fukuda R, Hasegawa J, Ishida M, Nakajima T, Honda Y, Kitao O, Nakai H, Vreven T, Montgomery JA Jr, Peralta JE, Ogliaro F, Bearpark M, Heyd JJ, Brothers E, Kudin KN, Staroverov VN, Kobayashi R, Normand J, Raghavachari K, Rendell A, Burant JC, Iyengar SS, Tomasi J, Cossi M, Rega N, Millam JM, Klene M, Knox JE, Cross JB, Bakken V, Adamo C, Jaramillo J, Gomperts R, Stratmann RE, Yazyev O, Austin AJ, Cammi R, Pomelli C, Ochterski JW, Martin RL, Morokuma K, Zakrzewski VG, Voth GA, Salvador P, Dannenberg JJ, Dapprich S, Daniels AD, Farkas, Foresman JB, Ortiz JV, Cioslowski J, Fox DJ (2009) Gaussian 09 Revision A.1. Gaussian Inc. Wallingford, CT Dapprich S, Komaromi I, Byun K, Morokuma K, Frisch M (1999) J Mol Struct 461:1 Vreven T, Byun KS, Komromi I, Dapprich S, Montgomery JA, Morokuma K, Frisch MJ (2006) J Chem Theory Comp 2:815 Cornell WD, Cieplak P, Bayly CI, Gould IR, Merz KM, Ferguson DM, Spellmeyer DC, Fox T, Caldwell JW, Kollman PA (1995) J Am Chem Soc 117:5179 Rappé AK, Casewit CJ, Colwell KS, Goddard WA, Skiff WM (1992) J Am Chem Soc 114:10024 Bader RFW (1999) Atoms in molecules: a quantum theory. Oxford University Press, New York Henkelman G, Arnaldsson A, Jansson H (2006) Comp Mat Sci 36:354 Zhu MZ, Eckenhoff WT, Pintauer T, Jin RC (2008) J Phys Chem C 112:14221 Akola J, Walter M, Whetten RL, Hakkinen H, Gronbeck H (2008) J Am Chem Soc 130:3756 Weigend F (2006) Phys Chem Chem Phys 8:1057 Lopez-Acevedo O, Tsunoyama H, Tsukuda T, Hakkinen H, Aikens CM (2010) J Am Chem Soc 132:8210 Cheeseman JR, Trucks GW, Keith TA, Frisch MJ (1996) J Chem Phys 104:5497