Computational quantum chemistry serving chemistry  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
47185
Type K
Principal investigator Császár, Attila Géza
Title in Hungarian Számítógépes kvantumkémia a kémia szolgálatában
Title in English Computational quantum chemistry serving chemistry
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Institute of Chemistry (Eötvös Loránd University)
Starting date 2004-01-01
Closing date 2008-09-30
Funding (in million HUF) 4.757
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Főbb kutatási tématerületek: molekulaspektroszkópia, magmozgás és elektronszerkezet számítások, termokémia, szerkezetkutatás, tömeg-, Mössbauer, valamint NMR spektroszkópia. A kifejlesztett főbb algoritmusok: (a) MARVEL (Measured Active Rotational-Vibrational Energy Levels), kísérleti átmenetekből rezgési-forgási energiaszinteket állít elő, (b) DEWE (DVR, Eckart-Watson Hamiltonian, Exact PES), lehetővé teszi az univerzális Watson operátorokkal a tetszőleges PES-ek egzakt használatát, és (c) HEAT (High-Accuracy Ab initio Thermochemistry), pontossága a mérési eredményekét többnyire meghaladja. Az MS/MS spektroszkópia számára fontos, hogy a protonaffinitási skála két végét rögzítettük a CO és az NH3 molekulákra egy teljes körű ab initio eljárás segítségével. Az NMR spektroszkópia területére tartozik a CSA tenzor új, irányfüggetlen és szimmetrikus definíciójának megadása, javasoltuk továbbá a CSA információ felhasználását többdimenziós korrelációs diagrammok formájában fehérjék másodlagos szerkezete meghatározása során. A nagyszámú alkalmazott kvantumkémiai eredmény közül kiemelendő a külföldi kollégákkal közös Nature (2008) közleményünk, mely leírja a 80 éve keresett hidroximetilén (HCOH) gyök előállí¬tását, mátrixizolácios technikával történő IR és VUV azonosítását és vizsgálatát. A magas gátak közé szorított gyök alagúthatás révén formaldehiddé rendeződik át (2 órás felezési idő), így jelenleg a HCOH rendelkezik a legmagasabb gáttal, ami alatt alagúthatást sikerült észlelni.
Results in English
Most important research areas: molecular spectroscopy, nuclear motion and electronic structure theory, thermochemistry, structure analysis, mass, Möüssbauer, and NMR spectroscopy. Major algorithms developed: (a) MARVEL (Measured Active Rotational-Vibrational Energy Levels), determines rovibrational energy levels from experimental transitions, (b) DEWE (DVR, Eckart-Watson Hamiltonian, Exact PES), allows use of arbitrary PESs with the universal Watson operators, and (c) HEAT (High-Accuracy Ab initio Thermochemistry), with an accuracy usually better than that of experiments. Fixing the two ends of the proton affinity scale, through ab initio computations on CO and NH3, is important for MS/MS spectroscopy. A new, direction-independent and symmetric definition of the CSA tensor is relevant for NMR spectroscopy, just as its proposed use through multidimensional correlation diagrams during the determination of the secondary structures of proteins. From the large number of results in applied quantum chemistry it is worth mentioning the Nature article from 2008, which describes the synthesis, matrix isolation detection and characterization of the HCOH radical, sought for more than 80 years. This radical exists between large walls but can still rearrange, with a 2-hours half life, to formaldehyde and thus represents an example for observed tunneling under the largest barrier.
Full text http://real.mtak.hu/1723/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Gábor Czakó, Viktor Szalay, Attila G. Császár, and Tibor Furtenbacher: Treating singularities present in theSutcliffe-Tennyson vibrational Hamiltonian in orthogonal internal coordinates, J. Chem. Phys. 122, 024101 (2005), 2005
Ferenc Pollreisz, Ágnes Gömöry, Gitta Schlosser, Károly Vékey, Iván Solt, and Attila G. Császár: Mass spectrometric and quantum chemical study on the structure, stability, and chirality of protonated serine dimers, Chem. Eur. J. 11: 5908-5916, 2005
Gyula Tasi, Milán Szőri, and Attila G. Császár: Semitheoretical and QSPR Estimates of the Equilibrium and Vibrationally Averaged Structure and Dipole Moment of 1-Buten-3-yne, J. Phys. Chem. A 109: 4824-4828, 2005
G. Czakó, V. Szalay, and A. G. Császár: Finite Basis Representations with Nondirect Product Basis Functions Having Structure Similar to that of Spherical Harmonics, J. CHEM. PHYS. 124: 014110, 2006
S. V. Shirin, O. L. Polyansky, N. F. Zobov, R. I. Ovsyannikov, A. G. Császár, and J. Tennyson: Spectroscopically determined potential energy surfaces of the H216O, H217O, and H218O isotopologues of water, J. Mol. Spectry. 236, 216-223, 2006
W. D. Allen, A. Bodi, V. Szalay, and A. G. Császár: Adiabatic approximations to internal rotation, J. Chem. Phys. 124, 224310, 2006
Császár AG: Az elmélet új térhódítása a kémiában, MAGY. KÉM. LAPJA 60: 202-207, 2005
G. Tarczay, T. A. Miller, G. Czakó, and A. G. Császár: Accurate Ab Initio Determination of Spectroscopic and Thermochemical Properties of Mono- and Dichlorocarbenes, Phys. Chem. Chem. Phys. 7: 2881-2893, 2005
T. Furtenbacher, G. Czakó, B. T. Sutcliffe, A. G. Császár, and V. Szalay: The Methylene Saga Continues: Stretching Fundamentals and Zero-Point Energy of X3B1 CH2, J. Mol. Struct. (Jean Demaison Special Issue) 780-781: 283-294, 2006
J. Demaison, A. G. Császár, I. Kleiner, and H. Møllendal: Equilibrium vs. Ground-State Planarity of the CONH Linkage, J. Phys. Chem. A 111(13), 2574-2586, 2007
G. Czako, A. G. Császár, V. Szalay, and B. T. Sutcliffe: Adiabatic Jacobi corrections for H2+-like systems, J. Chem. Phys. 126, 024102, 2007
Y. J. Bomble, J. Vázquez, M. Kállay, C. Michauk, P. G. Szalay, A. G. Császár, J. Gauss, and J. F. Stanton: High-accuracy extrapolated ab initio thermochemistry. II. Minor improvements to the protocol and a vital simplification, J. Chem. Phys. 125, 064108, 2006
V. Kasalová, W. D. Allen, H. F. Schaefer III, E. Czinki, and A. G. Császár: Molecular structures of the two most stable conformers of glycine, J. Comp. Chem. 28, 1373-1383, 2007
J. Demaison, A. G. Császár, and A. Dehayem-Kamadjeu: The case of the weak N-X bond: ab initio, semi-experimental, and experimental equilibrium structures of XNO (X=F,H,Cl,HO) and FNO2, J. Phys. Chem. A 110, 13609-13617, 2006
A. G. Császár, G. Czako, T. Furtenbacher, and E. Mátyus: An active database approach to the complete spectra of small molecules, Ann. Rep. Comp. Chem., 3, 155-176, 2007
A. G. Császár, G. Czakó, and T. Furtenbacher: A földi üvegházhatás és a víz spektroszkópiája, Magy. Kém. Foly, 112, 123-128, 2006
E. Czinki, and A. G. Császár: Experimental isotropic chemical shift surfaces, J. Biomol NMR, 38(4), 269-287, 2007
I. Solt, I. Simon, A. G. Császár, and M. Fuxreiter: Electrostatic versus Nonelectrostatic Effect in DNA Sequence Discrimination by Divalent Ions Mg2+ and Mn2+, J. Phys. Chem. B 111, 6272-6279, 2007
G. Tasi and A. G. Császár: Hartree-Fock-Limit Energies and Structures with a Few Dozen Distributed Gaussians, Chem. Phys. Lett. 438, 139-143, 2007
G. Czakó, T. Furtenbacher, P. Barletta, A. G. Császár, V. Szalay, and B. T. Sutcliffe: Use of a Nondirect-Product Basis for Treating Singularities in Triatomic Rotational-Vibrational Calculations, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 3407-3415, 2007
S. Kárpáti, R. Szalay, A. G. Császár, K. Süvegh, and S. Nagy: Influence of Intermolecular Interactions on the Mössbauer Quadruple Splitting of Organotin(IV) Compounds as Studied by DFT Calculations, J. Phys. Chem. A 111(50), 13172-13181, 2007
L. Lodi, R. N. Tolchenov, J. Tennyson, A. E. Lynas-Gray, S. V. Shirin, N. F. Zobov, O. L. Polyansky, A. G. Császár, J. N. P. van Stralen, and L. Visscher: A New Ab Initio Ground State Dipole Moment Surface for the Water Molecule, J. Chem. Phys.128, 044304, 2008
T. Furtenbacher and A. G. Császár: On Employing H216O, H217O, H218O, and D216O Lines as Frequency Standards in the 15-170 cm-1 Window, J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 109, 1234-1251, 2008
J. Demaison, J. Liévin, A. G. Császár, and C. Gutle: Equilibrium Structure and Torsional Barrier of BH3NH3, J. Phys. Chem. A, 112, 4477-4482, 2008
P. R. Schreiner, H. P. Reisenauer, F. C. Pickard, A. C. Simmonett, W. D. Allen, E. Mátyus, and A. G. Császár: Capture of Hydroxymethylene and its Fast Disappearance through Tunnelling, Nature, 453, 906-909, 2008
T. Furtenbacher, A. G. Császár, and J. Tennyson: MARVEL: Measured Active Rotational-Vibrational Energy Levels, J. Mol. Spectry. 245, 115-125, 2007
E. Mátyus, G. Czakó, B. T. Sutcliffe, and A. G. Császár: Variational Vibrational Calculations with Arbitrary Potentials using the Eckart-Watson Hamiltonians and the Discrete Variable Representation, J. Chem. Phys. 127, 084102, 2007
G. Czakó, T. Furtenbacher, A. G. Császár, and V. Szalay: Variational Vibrational Calculations Using High-Order Anharmonic Force Fields, Mol. Phys. (Nicholas C. Handy Special Issue) 102: 2411-2423, 2004
P. Barletta, S. V. Shirin, N. F. Zobov, O. L. Polyansky, J. Tennyson, E. F. Valeev, and A. G. Császár: CVRQD ab initio ground state adiabatic potential energy surfaces for the water molecule, J. Chem. Phys. 125, 204307, 2006
Attila G. Császár, Gábor Czakó, Tibor Furtenbacher, Jonathan Tennyson, Viktor Szalay, Sergei V. Shirin, Oleg L. Polyansky: Equilibrium structures of the water molecule, J. Chem. Phys. 122: 214305, 2005
E. Czinki, A. G. Császár, G. Magyarfalvi, P. R. Schreiner, and W. D. Allen: Secondary structures of peptides and proteins via NMR Chemical Shielding Anisotropies (CSA) parameters, J. Am. Chem. Soc. 29, 1568-1577, 2007
Tajti A, Szalay PG, Csaszar AG, Kallay M, Gauss J, Valeev EF, Flowers BA, Vazquez J, Stanton JF: HEAT: High accuracy extrapolated ab initio thermochemistry, JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 121 (23): 11599-11613, 2004
G. Tasi, R. Izsák, G. Matisz, A. G. Császár, M. Kállay, B. Ruscic, and J. F. Stanton: The origin of systematic error in the standard enthalpies of formation of alkanes computed via atomization schemes, ChemPhysChem 7, 1664-1667, 2006
G. Czakó, E. Mátyus, A. C. Simmonett, A. G. Császár, H. F. Schaefer III, and W. D. Allen: Anchoring the Absolute Proton Affinity Scale, J. Chem. Theory Comput., 4, 1220-1229, 2008



Back »