Browse > Article
http://dx.doi.org/10.5012/bkcs.2003.24.6.777

Theoretical Study of the Lowest Energy Structure of the Water Undecamer  

Lee, Han-Myoung (Center for Superfunctional Materials, Department of Chemistry, Pohang University ofScience and Technology)
Publication Information
Abstract
Density functional calculations and ab initio calculations have been carried out to study the lowest energy structure of the water ($H_2O)_{11}$. Among five structures suggested by four different groups, the lowest energy structure is found to have the skeletal structure of Prism56 (Pr56-24) that a cyclic pentamer and a cyclic hexamer are fused into a prism-shape with 16 hydrogen-bonds (HBs).
Keywords
Water clusters; Undecamer; Hydrogen bond;
Citations & Related Records

Times Cited By Web Of Science : 1  (Related Records In Web of Science)
Times Cited By SCOPUS : 1
연도 인용수 순위
1 Page, R. H.; Frey, J. G.; Shen, Y.-P.; Lee, Y. T. Chem. Phys. Lett. 1984, 106, 373.   DOI   ScienceOn
2 Liu, K.; Brown, M. G.; Carter, C.; Saykally, R. J.; Gregory, J.K.; Clary, D. C. Nature 1996, 381, 501.   DOI   ScienceOn
3 Pribble, R. N.; Zwier, T. S. Science 1994, 265, 75.   DOI   ScienceOn
4 Buck, U.; Huisken, F. Chem. Rev. 2000, 100, 3863.   DOI   ScienceOn
5 Mhin, B. J.; Kim, J.; Lee, S.; Lee, J. Y.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 1994, 100, 4484.   DOI   ScienceOn
6 Kryachko, E. S. Chem. Phys. Lett. 1997, 272, 132.   DOI   ScienceOn
7 Lee, H. M.; Kim, D.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2002, 116, 5509.   DOI   ScienceOn
8 Yun, S.; Kim, Y.-O.; Kim, D.; Kim, H. G.; lhm, H.; Kim, J. K.; Lee, C.-W.; Lee, W. J.; Yoon, J.; Oh, K. S.; Yoon, J.; Park, S.-M.; Kim, K. S. Org. Lett. 2003, 5, 471.   DOI   ScienceOn
9 Tarakeshwar, P.; Choi, H. S.; Kim, K. S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3323.   DOI   ScienceOn
10 Lin, J.; Frey, P. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11258.   DOI   ScienceOn
11 Sobolewski, A. L.; Domcke, W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 1130.   DOI   ScienceOn
12 Morokuma, K.; Pederson, L. J. Chem. Phys. 1968, 48, 3275.   DOI
13 Ayotte, P.; Bailey, C. G.; Kim, J.; Johnson, M. A. J. Chem. Phys.1998, 108, 444.   DOI   ScienceOn
14 Manojkumar, T. K.; Choi, H. S.; Tarakeshwar, P.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2003, 118, 8681.   DOI   ScienceOn
15 Lee, H. M.; Suh, S. B.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2001, 114, 10749   DOI   ScienceOn
16 Niesse, J. A.; Mayne, H. R. J. Comp. Chem. 1997, 18, 1233.   DOI   ScienceOn
17 Feller, D.; Glendening, E. D.; Woon, D. E. J. Chem. Phys. 1995, 103, 3526.   DOI   ScienceOn
18 Klopper, W.; Lüthi, H. P. Mol. Phys. 1999, 96, 559.   DOI   ScienceOn
19 Kim, J.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 1998, 109, 5886.   DOI
20 Graf, S.; Mohr, W.; Leutwyler, S. J. Chem. Phys. 1999, 110, 7893.   DOI   ScienceOn
21 Kim, J.; Lee, H. M.; Suh, S. B.; Majumdar, D.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2000, 113, 5259.   DOI   ScienceOn
22 Kim, J.; Park, J. M.; Oh, K. S.; Lee, J. Y.; Lee,S.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 1997, 106, 10207.   DOI   ScienceOn
23 Suh, S. B.; Lee, H. M.; Kim, J.; Lee, J. Y.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2000, 113, 5273.   DOI   ScienceOn
24 Park, I.; Cho, K.; Lee, S.; Kim, K. S.; Joannopoulos, J. D. Comput.Materials Sci. 2001, 21, 291.   DOI   ScienceOn
25 Oh, K. S.; Cha, S.-S.; Kim, D.-H.; Cho, H.-S.; Ha, N.-C.; Choi, G.; Lee, J. Y.; Tarakeshwar, P.; Son, H. S.; Choi, K. Y.; Oh, B.-H.; Kim, K. S. Biochemistry 2000, 39, 13891.   DOI   ScienceOn
26 Nauta, K.; Miller, R. E. Science 2000, 287, 293.   DOI   ScienceOn
27 Mhin, B. J.; Lee, S. J.; Kim, K. S. Phys. Rev. A 1993, 48, 3764.   DOI   ScienceOn
28 Lee, H. M.; Suh, S. B.; Lee, J. Y.; Tarakeshwar, P.; Kim, K. S. J.Chem. Phys. 2001, 114, 3343.   DOI
29 Kim, J.; Mhin, B. J.; Lee, S. J.; Kim, K. S. Chem. Phys. Lett. 1994, 219, 243.   DOI   ScienceOn
30 Kim, J.; Becker, I.; Cheshnovsky, O.; Johnson, M. A. Chem. Phys. Lett. 1998, 297, 90.   DOI   ScienceOn
31 Kollman, P. A.; Allen, L. C. J. Chem. Phys. 1969, 51, 3286.   DOI
32 Kim, J.; Majumdar, D.; Lee, H. M.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 1999,110, 9128.   DOI   ScienceOn
33 Wales, D. J.; Hodges, M. P. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 65.   DOI   ScienceOn
34 Kim, J.; Lee, J. Y.; Lee, S.; Mhin, B. J.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 1995, 102, 310.   DOI   ScienceOn
35 Buck, U.; Ettischer, I.; Melzer, M.; Buch, V.; Sadlej, J. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 2578.   DOI   ScienceOn
36 Ayotte, P.; Weddle, G. H.; Bailey, C. G.; Johnson, M. A.; Vila, F.; Jordan, K. D. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6268.   DOI   ScienceOn
37 Lee, H. M.; Kim, K. S. Mol. Phys. 2002, 100, 875.   DOI   ScienceOn
38 Lee, H. M.; Suh, S. B.; Kim, K. S. Bull. KoreanChem. Soc. 2000, 21, 555.
39 Pimental, G. C.; Sederholm, C. H. J. Chem. Phys. 1956, 24, 639.   DOI
40 Kim, K. S.; Lee, J. Y.; Choi, H. S.; Kim, J.; Jang, J. H. Chem. Phys. Lett. 1997, 265, 497.   DOI   ScienceOn
41 Kim, K. S.; Kim, D.; Lee, J. Y.; Tarakeshwar, P.; Oh, K.S. Biochemistry 2002, 41, 5300.   DOI   ScienceOn
42 Ihm, H.; Yun, S.; Kim, H. G.; Kim, J. K.; Kim, K. S. Org. Lett.2002, 4, 2897.   DOI   ScienceOn
43 Franken, K. A.; Jalaie, M.; Dykstra, C. E. Chem. Phys. Lett. 1992,198, 59.   DOI   ScienceOn
44 Tarakeshwar, P.; Kim, K. S. J. Mol. Struct. 2002, 615, 227.   DOI   ScienceOn
45 Lehr, L.; Zanni, M. T.; Frischkorn, C.;Weinkauf, R.; Neumark, D. M. Science 1999, 284, 635.   DOI   ScienceOn
46 Feller, D. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 2723.   DOI   ScienceOn
47 Weber, J. M.; Kim, J.; Woronowicz, E. A.; Weddle, G. H.; Becker, I.;Cheshnovsky, O.; Johnson, M. A. Chem. Phys. Lett. 2001, 339, 337.   DOI   ScienceOn
48 Kim, K. S.; Lee, J. Y.; Lee, S. J.; Ha, T.-K.; Kim, D.H. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 7399.   DOI   ScienceOn
49 Huisken, F.; Kaloudis, M.; Kulcke, A. J. Chem. Phys. 1996, 104, 17.   DOI
50 Gruenloh, C. J.; Carney, J. R.; Hagemeister, F. C.; Arrington, C. A.; Zwier, T. S. J. Chem. Phys. 1998, 109, 6601.   DOI   ScienceOn
51 Kim, K. S.; Tarakeshwar, P.; Lee, J. Y. Chem. Rev. 2000, 100, 4145.   DOI   ScienceOn
52 Kim, K. S.; Dupuis, M.; Lie, G. C.; Clementi, E. Chem. Phys. Lett. 1986, 131, 451.   DOI   ScienceOn
53 Robertson, W. H.; Diken, E. G.; Price, E. A.; Shin, J.-W.; Johnson, M. A. Science 2003, 299, 1367.   DOI   ScienceOn
54 Kim, J.; Lee, J. Y.; Oh, K. S.; Park, J. M.; Lee, S.; Kim, K. S. Phys. Rev. A 1999, 59, R930.   DOI   ScienceOn
55 Feller, D.; Glendening, E. D.; Kendall, R. A.; Peterson, K. A. J. Chem. Phys. 1994, 100, 4981.   DOI
56 Yun, S.; Ihm, H.; Kim, H. G.; Lee, C.-W.; Banyopadhyay, I.; Oh, K. S.;Gong, Y. J.; Lee, J. W.; Yoon, J.; Lee, H. C.; Kim, K. S. J. Org. Chem. 2003, 68, 2467.   DOI   ScienceOn
57 Sadlej, J. Chem. Phys. Lett. 2001, 333, 485.   DOI   ScienceOn
58 Oh, K. S.; Lee, C.-W.; Choi, H. S.; Lee, S. J.; Kim, K. S. Org. Lett. 2000, 2, 2679.   DOI   ScienceOn
59 Hong, B. H.; Lee, J. Y.; Lee, C.-W.; Kim, J. C.; Bae, S.C.; Kim, K. S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10748.   DOI   ScienceOn
60 Kim, K. S.; Oh, K. S.; Lee, J. Y. Proc. Natl. Acad.Sci. USA 2000, 97, 6373.   DOI   ScienceOn
61 Lee, H. M.; Suh, S. B.; Lee, J. Y.; Tarakeshwar, P.; Kim, K. S. J.Chem. Phys. 2000, 112, 9759   DOI   ScienceOn
62 Majumdar, D.; Kim, J.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2000, 112, 101.   DOI   ScienceOn
63 Tarakeshwar, P.; Kim, K. S.; Brutschy, B. J. Chem. Phys. 2001, 114, 1295.   DOI   ScienceOn
64 Scheiner, S. Hydrogen Bonding; Oxford University Press: 1997.
65 Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Gill, P. M. W.;Johnson, B. G.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Keith, T. A.;Petersson, G. A.; Montgomery, J. A.; Raghavachari, K.; Al-Laham, M. A.; Zakrzewski, V. G.; Ortz, J. V.; Forseman, J. B.;Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Nanayakkara, A.; Challacombe,M.; Peng, C. Y.; Ayala, P. Y.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J.L.; Replogle, E. S.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.;Binkely, J. S.; Defrees, D. J.; Baker, J.; Stewart, J. P.; Head-Gordon, M.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 94, Rev. A;Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1995.
66 Kim, K. S.; Mhin, B. J.; Choi,U.-S.; Lee, K. J. Chem. Phys. 1992, 97, 6649.   DOI
67 Fowler, J. E.; Schaefer III, H. F. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117,446.   DOI   ScienceOn
68 Glendening, E. D.; Feller, D. J. Phys. Chem. 1995, 99, 3060.   DOI   ScienceOn
69 Lee, H. M.; Kim, J.; Lee, S.; Mhin, B. J.; Kim., K. S. J. Chem. Phys. 1999, 111, 3995.   DOI   ScienceOn
70 Tarakeshwar, P.; Lee, H. M.; Kim, K. S. In Reviews of Modern Quantum Chemistry; Sen, K. D., Ed.; World Scientific: Singapore, 2002; pp 1642-1683.
71 Del Bene, J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1969, 4, 426   DOI
72 Baik, J.; Kim, J.; Majumdar, D.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 1999, 110, 9116.   DOI   ScienceOn
73 Curtiss, L. A.; Frurips, D. L.; Blander, M. Chem. Phys. Lett. 1978, 54, 575.   DOI   ScienceOn
74 Pugliano, N.; Saykally, R. J. Science 1992, 257, 1937.   DOI
75 Lee, H. M.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2002, 117, 706.   DOI   ScienceOn
76 Kim, K. S.; Suh, S. B.; Kim, J. C.; Hong, B. H.; Lee, E. C.; Yun, S.; Tarakeshwar, P.; Lee, J. Y.; Kim, Y.; Ihm, H.; Kim, H. G.; Lee, J. W.; Kim, J. K.; Lee, H. M.; Kim, D.; Cui, C.; Youn, S. J.; Chung, H. Y.; Choi, H. S.; Lee, C.-W.; Cho, S. J.; Jeong, S.; Cho, J.-H. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124,14268.   DOI   ScienceOn
77 Ayotte, P.; Johnson, M. A. J. Chem. Phys. 1997, 106, 811.   DOI   ScienceOn
78 Dyke, T. R.; Muenter, J. S. J. Chem. Phys. 1972, 57, 5011.   DOI
79 Fredin, L.; Nelander, B.; Ribbegard, G. J. Chem. Phys.1977, 66, 4056.
80 Lee, H. M.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2001, 114, 4461.   DOI   ScienceOn
81 Mhin, B. J.; Kim, H. S.; Kim, H. S.; Yoon, J. W.; Kim, K. S.Chem. Phys. Lett. 1991, 176, 41.   DOI   ScienceOn
82 Coker, D. F.; Miller, R. E.; Watts, R. O. J. Chem. Phys. 1985, 82, 3554.   DOI
83 Lee, H. M.; Suh, S. B.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2001, 115, 7331.   DOI
84 Kim, J.; Lee, S.; Cho, S. J.; Mhin, B. J.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 1995, 102, 839.   DOI   ScienceOn
85 Bailey, C. G.; Kim, J.; Johnson, M. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16782.   DOI   ScienceOn
86 Hong, B. H.; Bae, S. C.; Lee, C.-W.; Jeong, S.; Kim, K. S. Science 2001,294, 348.   DOI   ScienceOn
87 Kim, J.; Suh, S. B.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 1999, 111, 10077.   DOI   ScienceOn
88 Del Bene, J.; Pople, J. A., J. Chem. Phys. 1970, 52, 4858.   DOI
89 Lee, S.; Kim, J.; Park, J. K.; Kim, K. S. J. Phys. Chem. 1996, 100, 14329.   DOI   ScienceOn