Extension of the AMBER force-field for the study of large nitroxides in condensed phases: an ab initio parameterization

文献情報

出版日 2010-08-11
DOI 10.1039/C001481H
インパクトファクター 3.676
著者

Emiliano Stendardo, Alfonso Pedone, Paola Cimino, Maria Cristina Menziani, Orlando Crescenzi, Vincenzo Barone


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要旨

The popular AMBER force-field has been extended to provide an accurate description of large and flexible nitroxide free-radicals in condensed phases. New atom types have been included, and relevant parameters have been fitted based on geometries, vibrational frequencies and potential energy surfaces computed at the DFT level for several different classes of nitroxides, both in vacuo and in different solvents. The resulting computational tool is capable of providing reliable structures, vibrational frequencies, relative energies and spectroscopic observables for large and flexible nitroxide systems, including those typically used as spin labels. The modified force field has been employed in the context of an integrated approach, based on classical molecular dynamics and discrete–continuum solvent models, for the investigation of environmental and short-time dynamic effects on the hyperfine and gyromagnetic tensors of PROXYL, TEMPO and INDCO spin probes. The computed magnetic parameters are in very good agreement with the available experimental values, and the procedure allows for an unbiased evaluation of the role of different effects in tuning the overall EPR observables.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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