Accurate Quantum Chemical Prediction of Gas-Phase Anion Binding Affinities and Their Structure-Binding Relationships

2021 ◽  
Author(s):  
Isolde Sandler ◽  
Shaleen Sharma ◽  
Bun Chan ◽  
Junming Ho
Keyword(s):  
Gas Phase ◽  
Quantum Chemical ◽  
Anion Binding ◽  
Binding Affinities

Prediction of Alkanolamine pKa Values by Combined Molecular Dynamics Free Energy Simulations and ab initio Calculations

2019 ◽  
Author(s):  
Javad Noroozi ◽  
William Smith
Keyword(s):  
Molecular Dynamics ◽  
Free Energy ◽  
Ab Initio Calculations ◽  
Gas Phase ◽  
Quantum Chemical ◽  
Phase Reaction ◽  
Pka Values ◽  
Gas Phase Reaction ◽  
Reaction Free Energy ◽  
Energy Simulations

We use molecular dynamics free energy simulations in conjunction with quantum chemical calculations of gas phase reaction free energy to predict alkanolamines pka values. <br>

Rapid Evaluation of Suitable Substrates with High Affinity to Artificial Caffeine Receptors by MS Based Techniques

2005 ◽  
Vol 60 (10) ◽  
pp. 1077-1082 ◽  
Author(s):  
Daniela Mirk ◽  
Heinrich Luftmann ◽  
Siegfried R. Waldvogel
Keyword(s):  
Mass Spectrometry ◽  
Gas Phase ◽  
Collision Induced Dissociation ◽  
Rapid Evaluation ◽  
Tandem Mass ◽  
Binding Affinities ◽  
Electrospray Tandem Mass Spectrometry ◽  
Relative Stabilities ◽  
Receptor Complexes ◽  
High Affinity

A modification of our triphenylene ketal based receptor facilitates electrospray tandem mass spectrometry investigations. Binding affinities of eleven potential substrates, e.g. caffeine and other xanthine alkaloids, are probed in the gas phase with collision induced dissociation. The relative stabilities of the substrate-receptor complexes are rapidly determined and the findings are correlated with the corresponding results in solution.

scholarly journals Standard Molar Enthalpies of Formation of Halomethanes Based on Quantum Chemical Computations

2020 ◽  
Author(s):  
Konstantinos Kalamatianos
Keyword(s):  
Gas Phase ◽  
Quantum Chemical ◽  
Halogen Bond ◽  
Chemical Processes ◽  
Enthalpies Of Formation ◽  
Isodesmic Reaction ◽  
Gold Standard Method ◽  
Ozone Destruction ◽  
Quantum Chemical Computations ◽  
Reaction Schemes

Accurate calculations of standard molar enthalpies of formation (ΔΗf°)m(g) and carbon-halogen bond dissociation enthalpies, BDE, of a variety of halomethanes with relevance on several atmospheric chemical processes and particularly to ozone destruction, were performed in the gas phase at 298.15 K. The (ΔΗf°)m(g) of the radicals formed through bond dissociations have also been computed. Ab initio computational methods and isodesmic reaction schemes were used. It is found that for the large majority of these species, the gold standard method of quantum chemistry (CCSD(T)) and even MP2 are capable to predict enthalpy values nearing chemical accuracy provided that isodesmic reaction schemes are used. New estimates for standard molar enthalpies of formation and BDE are suggested including for species that to our knowledge there are no experimental (ΔΗf°)m(g) (CHCl2Br, CHBr2Cl, CHBrCl, CHICl, CHIBr) or BDE values (CHCl2Br, CHBr2Cl, CHBrCl, CHICl, CHIBr) available in the literature. The method and calculational procedures presented may profitably be used to obtain accurate (ΔΗf°)m(g) and BDE values for these species.

scholarly journals Квантово-химическое моделирование эндофуллеренов металлов подгруппы скандия

2020 ◽  
Vol 22 (3) ◽  
pp. 360-372
Author(s):  
Дмитрий Александрович Мачнев ◽  
Игорь Владимирович Нечаев ◽  
Александр Викторович Введенский ◽  
Олег Александрович Козадеров
Keyword(s):  
Gas Phase ◽  
Quantum Chemical ◽  
Chem Phys ◽  
Program System ◽  
Separation Processes ◽  
Molecular Systems ◽  
De Vries ◽  
Free Molecules ◽  
New Form ◽  
Buckminsterfullerene C60

Эндофуллерены, содержащие один или несколько атомов металла внутри углеродного каркаса (металлофуллерены), представляют большой практический интерес в связи с возможностью создания на их основе эффективных контрастирующих агентов для магнитно-резонансной томографии (МРТ), антиоксидантных и противораковых средств. Данные соединения могут быть также использованы в спинтронике для создания наноразмерных электронных устройств. В настоящей работе в рамках теории функционала плотности произведен расчет структурных, электронных и термодинамических характеристик эндофуллеренов металлов подгруппы скандия с числом инкапсулированных атомов от одного до семи в газовой фазе. Описаны стабильные структуры с симметриямиCs, C2, C3 и Ci, соответствующие позициям, занимаемым атомами металла внутри каркаса фуллерена. Установлен теоретический предел числа атомов металла, при котором структура эндофуллерена сохраняет устойчивость – шесть атомов для скандия, четыре для иттрия и три для лантана. Расчет показывает, что наиболее устойчивыми являются структуры с двумя и тремя инкапсулированными атомами. Описана зависимость между числом инкапсулированных атомов металла и характером распределения электронной плотности. Общий заряд на инкапсулированном металлическом кластере положителен для соединений Me@C60 – Me3@C60, слабо положителен для Me4@C60(отдельные атомы имеют отрицательный заряд) и отрицателен для соединений Me5C60 – Me6@C60. Описан эффект спиновой утечки для структур с основным дублетным спиновым состоянием. Для соединений с тремя и более инкапсулированными атомами данный эффект незначителен, что указывает на нецелесообразность создания контрастирующих агентов для МРТ на их основе.         ЛИТЕРАТУРА 1. Kroto H. W., Heath J. R., O’Brien S. C., Curl R. F., Smalley R. E. C60: Buckminsterfullerene. Nature.1985;318(6042): 162–163. DOI: https://doi.org/10.1038/318162a02. Kratschmer W., Lamb L. D., Fostiropoulos K., Huffman D. R. Solid C60: a new form of carbon. Nature.1990;347(6291): 354–358. DOI: https://doi.org/10.1038/347354a03. Buchachenko A. L. Compressed atoms. J. Phys. Chem. B. 2001;105(25): 5839–5846. DOI: https://doi.org/10.1021/jp003852u4. Koltover V. K., Bubnov V. P., Estrin Y. I., Lodygina V. P., Davydov R. M., Subramoni M., Manoharan P. T.Spin-transfer complexesofendohedralmetallofullerenes: ENDOR and NMR evidences. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003;5(13): 2774–2777. DOI:https://doi.org/10.1039/b302917d5. Raebiger J. W., Bolskar R. D. Improved production and separation processes for gadoliniummetallofullerenes. J. Phys. Chem. C. 2008;112(17): 6605–6612. DOI:  https://doi.org/10.1021/jp076437b6. Gaussian 09, Revision D.01. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb,J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, X. Li, M. Caricato, A. Marenich, J. Bloino,B. G. Janesko, R. Gomperts, B. Mennucci, H. P. Hratchian, J. V. Ortiz, A. F. Izmaylov, J. L. Sonnenberg, D. Williams-Young, F. Ding, F. Lipparini, F. Egidi, J. Goings, B. Peng, A. Petrone, T. Henderson, D. Ranasinghe, V. G. Zakrzewski,J. Gao, N. Rega, G. Zheng, W. Liang, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida,T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven,K. Throssell, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta,F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, T. Keith, R. Kobayashi,J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, J. M. Millam, M. Klene,C. Adamo, R. Cammi, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, O. Farkas, J. B. Foresman, and D. J. Fox,Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2016. Available at: http://gaussian.com/g09citation7. Neese F. The ORCA program system. WIREs Computational Molecular Science. 2012;2(1): 73–78.DOI: https://doi.org/10.1002/wcms.818. Laikov D. N., Ustynyuk Y. A. PRIRODA-04: a quantum-chemical program suite. New possibilitiesin the study of molecular systems with the application of parallel computing. Russian Chemical Bulletin.2005;54(3): 820–826. DOI: https://doi.org/10.1007/s11172-005-0329-x9. Chandrasekharaiah M. S., Gingerich K. A. Chapter 86 Thermodynamic properties of gaseousspecies. In: Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. 1989;12: 409–431. DOI: https://doi.org/10.1016/s0168-1273(89)12010-810. Kohl F. J., Stearns C. A. Vaporization thermodynamics of yttrium dicarbide–carbon systemand dissociation energy of yttrium dicarbide and tetracarbide. J. Chem. Phys., 1970;52(12): 6310–6315.DOI: https://doi.org/10.1063/1.167294211. Gingerich K. A., Nappi B. N., Pelino M., Haque R. Stability of complex dilanthanum carbide molecules.Inorganica Chimica Acta. 1981;54: L141–L142. DOI: https://doi.org/10.1016/s0020-1693(00)95414-812. Hedberg K., Hedberg L., Bethune D. S., Brown C. A., Dorn H. C., Johnson R. D., de Vries M. S.Bond lengths in free molecules of buckminsterfullerene, C60, from gas-phase electron diffraction.Science. 1991;254(5030): 410–412. DOI: https://doi.org/10.1126/science.254.5030.41013. Bethune D. S., Meijer G., Tang W. C., Rosen H. J., Golden W. G., Seki H., Brown C. F., de Vries M. S.Vibrational Raman and infrared spectra of chromatographically separated C60 and C70 fullereneclusters Chem. Phys. Lett., 1991; 179(1–2): 181–186.DOI: https://doi.org/10.1016/0009-2614(91)90312-w14. Эмсли Дж. Элементы. М.: Мир; 1993. 256 c.15. Раков Э. Г. Нанотрубки и фуллерены. Учебн. пособие. М.: Логос; 2006. 376 с.16. Елецкий А. В., Смирнов В. М. Фуллерены. Успехи физических наук.1993;2: 33–60. Режим доступа: https://ufn.ru/ru/articles/1993/2/b/

Quantum Chemical Calculations on the Reaction of Zinc and Water in Gas Phase

2013 ◽  
Vol 186 (1) ◽  
pp. 24-33 ◽  
Author(s):  
Weijuan Yang ◽  
Zhijiang Han ◽  
Junhu Zhou ◽  
Jianzhong Liu ◽  
Kefa Cen
Keyword(s):  
Gas Phase ◽  
Quantum Chemical Calculations ◽  
Quantum Chemical
Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document