Развитие методов моделирования молекулярных явлений в конденсированных средах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.17, доктор физико-математических наук Григоренко, Белла Людвиговна

• Григоренко, Белла Людвиговна
• доктор физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Григоренко, Белла Людвиговна

Введение.

Часть I. Моделирование строения, спектров и динамики молекул в инертных матрицах.

Постановка задачи.

1.1. Строение, спектры и динамика кластеров металлов в матрицах инертных газов.

Свойства кластеров Lin и Na2 в окружении атомов инертного газа.

Детали моделирования.

Моделирование свойств малых литиевых кластеров в аргоновых матрицах.

Влияние криптоновой матрицы на электронные спектры молекулы Na2.

Молекулярная динамика кластеров Mgn в аргоновом окружении.

1.2. Малые молекулы и межмолекулярные комплексы в матрицах инертных газов.

Свойства молекулы NBr в агоновых матрицах.

Потенциальные поверхности Rg.HF; молекула HF в аргоновых кластерах.

Межмолекулярный комплекс (HF)2 в аргоновых кластерах.

I.3. Моделирование спектров молекул в матрицах методами смешанной квантово-классической молекулярной динамики.

Спектры молекулы СЬ в неоновой матрице.

Потенциальные поверхности Kr.SH, спектры люминисценции SH в криптоне.

Часть II. Развитие метода двухатомных фрагментов в молекулах (ДФМ) для моделирования свойств межмолекулярных кластеров с водородными связями.

Постановка задачи.

II.1. Модель ДФМ для потециальной поверхности молекулы воды.

11.2. Развитие модели ДФМ, и строение кластеров (Н20)п.

11.3. Развитие модели ДФМ, и строение кластеров (HF)„.

11.4. Комбинированный метод КМ/ДФМ: Диссоциация молекулы

HF в кластерах (HF)n.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие методов моделирования молекулярных явлений в конденсированных средах»

Роль молекулярного моделирования в химии достаточно велика, несмотря на явный приоритет экспериментальных исследований в этой области естествознания. Наиболее значимы такие теоретические результаты, которые невозможно, крайне трудно или слишком дорого получить экспериментальными средствами. Традиционно к задачам моделирования относят определение строения отдельных молекул, молекулярных ассоциатов или фрагментов твердых тел, а также описание механизмов химических реакций на молекулярном уровне. Очевидно, что методы квантовой механики позволяют давать достаточно полное представление о структуре и реакциях молекул. Область молекулярного моделирования, основанная на феноменологическом представлении энергии молекулярных систем, т.е. молекулярная механика, таюке испытывает серьезное влияние квантовой теории, поскольку очень часто параметры используемых потенциальных функций проще рассчитать методами квантовой химии, нежели подбирать их по большой совокупности экспериментальных данных.

Моделирование структуры и динамики химических процессов начинается с построения поверхностей потенциальной энергии (ППЭ) системы. Для расчетов молекулярных превращений в газовой фазе, как правило, достаточно знания ППЭ в основном и возбужденных электронных состояниях молекулярной системы. Основной особенностью при анализе превращений в конденсированных средах является необходимость учета вляния окружения (инертной или реакционной матрицы, растворителя, молекулярных групп белка и т.д.) на свойства, и соответственно, на

ППЭ, центральной подсистемы. Подразделение всей молекулярной системы, моделирующей фрагмент конденсированной фазы, на центральную и периферийную части зависит от постановки задачи. В задачах моделирования спектров частиц, изолированных в матрицах, центральная часть - это молекула внедрения, а периферийная часть - атомы матрицы. В задачах моделирования растворов на микроуровне центральная часть - это частицы растворенного вещества, а периферийная часть - молекулы растворителя. В задачах моделирования химических реакций в белках разделение менее очевидно, но, как правило, к центральной подсистеме можно отнести фрагменты в непосредственной близости от реакционного центра, а к периферийной - молекулярные группы в пределах десятков ангстрем от центра. Термин «периферийная подсистема» не означает, что атомные или молекулярные группы из этой подсистемы не оказывают влияние на свойства центральной части, это влияние может быть весьма существенным, и, в частности, учет подобных эффектов составляет предмет исследований, описанных в данной работе.

Известны два основных подхода к анализу молекулярных систем в конденсированных средах - на основе континуальных моделей среды и на основе кластерных моделей. Работы, составившие предмет данной диссертации, преимущественно относятся к направлению кластерных моделей, в рамках которого определенное число частиц среды явно включается в рассматриваемую молекулярную систему. В дальнейшем часто будет использоваться название «кластер» для фрагмента конденсированной фазы, выделенного для теоретического анализа.

Методы построения 11113 для молекулярного моделирования можно подразделить на полуэмпирические и неэмпирические. В первом случае потенциалы взаимодействия между частицами записываются в аналитическом виде, и параметры выбранных функций подбираются по согласованию результатов моделирования с выборкой экспериментальных данных. Наиболее популярны потенциалы, используемые в методах молекулярной механики (ММ), классической молекулярной динамики или потенциалы, применяемые в физике твердого тела. В рамках подобного подхода было выполнено огромное число работ по моделированию свойств атомных кластеров, как гомогенных, так и гетерогенных. Прежде всего, это расчеты равновесных геометрических конфигураций кластеров, как совокупность минимумов на многомерных ППЭ. Следует иметь в виду, что для подобных систем характерно наличие большого числа таких минимумов, и соответственно, наличие множества структурных модификаций. Как правило, локальные минимумы разделены невысокими потенциальными барьерами, и даже при небольших температурах могут наблюдаться переходы между структурами. Следовательно, требуется перечислить достаточно большое число структур, что составляет достаточно сложную задачу. Далее, для найденных точек рассчитываются энергетические характеристики и делаются прогнозы о термодинамической стабильности системы. В частности, используются молекулярно-динамические (МД) расчеты траекторий частиц в кластерах при заданной температуре. Анализ траекторий, построение различных функций распределения, автокорреляционных функций позволяет характеризовать кластер, проанализировать зависимость свойств от размера кластера.

Наиболее существенным ограничением моделирования с эмпирическими потенциалами является то обстоятельство, что, оставаясь в рамках этого подхода, вообще говоря, невозможно рассматривать химические реакции, так как подобные потенциалы не описывают изменений электронной структуры.

Потенциалы взаимодействия, построенные неэмпирическими методами квантовой химии, естественно, более универсальны и принципиально позволяют решать все проблемы строения и химических реакций. Основные ограничения здесь связаны с размерами выделенной молекулярной системы. По-видимому, можно утверждать, что для частиц, включающих до двух десятков атомов, современные квантово-химические методы могут рутинно применяться и приводить к очень надежным результатам. Речь может идти о нахождении координат стационарных точек на поверхностях потенциальной энергии основных электронных состояний кластеров (т.е. точек локальных минимумов и барьеров на путях перегруппировок), расчетах относительных энергий в этих точках, а также энергетических профилей путей химических реакций в системе, прогнозах колебательных и электронных спектров, анализе деталей распределения электронной плотности. Стоимость подобных расчетов достаточно высока даже на уровне Хартри-Фоковского приближения. Кроме того, для молекулярных кластеров зачастую требуется применение методов с учетом эффектов электронной корреляции. Тем не менее, для систем с числом атомов от десяти до ста неэмпирические расчеты также технически осуществимы, но в этом случае придется значительно поступиться уровнем приближения. При этом равновесные геометрические конфигурации низколежащих минимумов на потенциальных поверхностях можно определить относительно хорошо, равно как и оценить термодинамическую стабильность кластеров. Хотя прогноз спектров и реакционной способности кластерных частиц будет выполнен с меньшей точностью, но качественные тенденции будут воспроизведены правильно.

Существенный прогресс в развитии методов моделирования свойств больших молекулярных систем (для которых целесообразно подразделение на центральную и периферийную части) связан с т.н. комбинированными методами квантовой механики - молекулярной механики (КМ/ММ), интенсивно развивающимися в настоящее время. Основная идея таких подходов - использовать квантовое описание для активной части подсистемы, которая считается наиболее важной, и учесть строение периферийной части большой системы и ее влияние на центральную область посредством эмпирических или полуэмпирических потенциалов. Во многих случаях размер центральной части может быть выбран в пределах двух-пяти десятков атомов, и неэмпирические методы квантовой химии могут обеспечить хорошее количественное описание и строения, и реакций в выделенной подсистеме. В молекулярно-механическую подсистему могут быть включены сотни и тысячи атомов. Хотя не все принципиальные вопросы теории КМ/ММ решены, этот подход все более активно применяется при моделировании процессов в биомолекулярных системах и в материаловедении.

Все совеременные методы молекулярного моделирования ориентированы на использование компьютеров и специальных пакетов программ. Работы, составляющие предмет данной диссертации, преимущественно выполнены с применением квантовохимического пакета программ GAMESS (The General Atomic and Molecular Electronic Structure System) и его версии PC GAMESS, ориентированной на компьютеры архитектуры Intel. Небольшая часть расчетов выполнена с использованием комплекса Gaussian. Задачи молекулярно-динамического моделирования решались с помощью компьютерных программ, разработанных в данной работе. Полностью оригинальными являются компьютерные программы реализации метода КМ/ММ, осуществляющие связку комплексов программ квантовой химии PC GAMESS и молекулярной механики TINKER.

Диссертация посвящена развитию новых методов расчета поверхностей потенциальной энергии молекулярных кластеров, моделирующих фрагменты конденсированных фаз, а также компьютерным реализациям новых подходов и исследованию конкретных задач матричной изоляции, задач теории микрорастворимости, и задач моделирования в биохимии.

Диссертация состоит из трех частей: Часть 1 «Моделирование строения, спектров и динамики молекул в инертных матрицах»; Часть 2 «Развитие метода двухатомных фрагментов в молекулах (ДФМ) для моделирования свойств межмолекулярных кластеров с водородными связями»; Часть 3 «Развитие комбинированных методов квантовой и молекулярной механики для моделирования химических реакций в сложном молекулярном окружении».

Основные результаты исследований представлены в 45 публикациях [1-45] в рецензируемых отечественных и международных научных журналах. Литературный обзор не выделен в отдельную главу, общую для всей работы, но в каждой части приводятся сведения о работах, представленных в литературе, имеющих отношение к соответствующему разделу диссертации. Ссылки на общие вопросы квантовой механики, квантовой химии, молекулярной спектроскопии, изложенные, в частности, в учебниках и монографиях [46-57] и активно использованные в ходе исследований, как правило, не будут приводиться явно в тексте, чтобы не перегружать изложение.

Часть I. Моделирование строения, спектров и динамики молекул в инертных матрицах.

Постановка задачи.

Цель первой части работы — теоретическая оценка изменений в структурных, динамических и электронных свойствах молекул, межмолекулярных комплексов и малых кластеров, обязанных влиянию матрицы из атомов благородных газов на свойства внедренной в нее системы.

С тех пор, как начались исследования атомов и молекул в инертном охлаждённом твёрдом носителе и появился термин «матричная изоляция» [58, 59], изучение спектров молекул с высокой реакционной способностью стало одним из приоритетных научных направлений. Однако, вскоре выяснилось, что матрицы «инертных» газов не являются действительно инертными и во многих случаях могут оказывать существенное воздействие на изолированные частицы и их спектры. По мере развития экспериментальных приемов и улучшения разрешения спектральных линий проблема оценки матричных сдвигов в спектрах стала достаточно актуальной. Практическое значение моделирования матричных сдвигов связано с тем, что для очень многих соединений доступны только лишь результаты экспериментов в матрицах, и необходима экстраполяция молекулярных постоянных для свободных, а не матрично-изолированных молекул.

Теоретические основы моделирования матричных эффектов в принципе понятны - за наблюдаемые изменения ответственно межмолекулярное взаимодействие между молекулой внедрения и атомами (или молекулами) матричного окружения. Основную проблему представляет вычисление конкретных величин матричных сдвигов, причем даже направление подобного сдвига далеко не всегда удается воспроизвести на модельном уровне. Если говорить о колебательных спектрах молекул, то в инертных матрицах матричные сдвиги могут быть в пределах нескольких десятков волновых чисел как в сторону больших частот (положительные или «синие» сдвиги), так и в сторону меньших частот (отрицательные или «красные» сдвиги) по сравнению с газовой фазой. Известно, что в экспериментальных условиях возможно образование нескольких мест захвата одной и той же молекулы данной матрицей в зависимости от способа ее приготовления, что приводит к достаточно сложной картине спектра и еще более затрудняет теоретический анализ.

Начиная с наших первых работ в этом направлении [1 - 5, 7, 8] была предложена следующая схема учета влияния инертной матрицы на свойства захваченных матрицей частиц: система моделируется гетерокластером заданного размера, составленным из фрагмента кристаллической решетки ГЦК инертного газа Rg (Ne, Аг, Кг). В центре системы формируется полость, в которую помещается молекула. С выбранными потенциалами взаимодействия матричных атомов с внедренной в матрицу молекулой определяется равновесная геометрическая конфигурация системы, и в этой точке анализируются ее свойства, в частности, подсчитывается матрица силовых постоянных молекулы с учетом вкладов от взаимодействия с окружением, либо рассчитываются электронные характеристики системы методами квантовой химии, очень часто проводится расчет молекулярно-динамических траекторий от данной начальной конфигурации с вычислением ряда характеристик системы вдоль траектории.

Теоретические работы других исследовательских групп по моделированию свойств и динамики малых молекул в матрицах инертных газов достаточно полно отражены в обзорах Р.Гербера с сотрудниками [60] и А.Апкаряна и Н.Швентнера [61]. В работах Р.Гербера и др. проводятся молекулярно-динамические расчеты процессов фотодиссоциации малых молекул в кластерах инертных' газов с использованием полуэмпирических потенциальных поверхностей [62, 63]. Недавняя работа [64], посвященная оценкам колебательных спектров соединений HArF, HKrF, HXeCl, HXel в кластерах инертных газов и анализу структур вблизи мест захвата молекул матрицей, по выбору методики близка к нашим подходам. В группе И.Хааса также проводятся молекулярно-динамические расчеты геометрии мест захвата малых молекул с применением эмпирических потенциалов (например, [65]). Достаточно активны в области моделирования свойств соединений инертных газов методами квантовой химии группы в Финляндии (Я.Лунделл, Х.Куннту [66-68]). На химическом факультете МГУ оригинальное направление исследования свойств ван-дер-ваальсовых кластеров с участием атомов инертных газов развивается в лаборатории строения и квантовой механики молекул в работах А.А.Бучаченко и Н.Ф.Степанова [69-71]. В лаборатории молекулярных пучков химического факультета МГУ проводятся теоретические оценки свойств малых кластеров инертных газов [72].

Наши работы, изложенные в Части I, в определенной степени развивают подход, предложенный в начале 90-х годов (А.Крылова и А.В.Немухин [73, 74]) для расчетов колебательных спектров матрично-изолированных частиц. Прежде всего, это относится к необходимости учета многочастичных вкладов в энергию взаимодействия при построении поверхностей потенциальной энергии.

Заключение диссертации по теме «Математическая и квантовая химия», Григоренко, Белла Людвиговна

Основные результаты и выводы

1. Предложена общая стратегия моделирования матричных эффектов при исследованиях химических частиц, изолированных в низкотемпературных матрицах благородных газов Ne, Ar, Кг. На основе фрагмента решетки ГЦК формируется гетерокластер с молекулой внедрения в центре системы. Для всей системы строится потенциальная поверхность и рассчитываются структурные и динамические свойства матрично-изолированной частицы. Продемонстрирована определяющая роль многочастичных вкладов в потенциалы взаимодействия хозяин-гость при моделировании матричных эффектов. Показано, что использование метода двухатомных фрагментов в молекулах (ДФМ) оказывается практически полезным приемом при построении потенциальных поверхностей подобных систем. Среди частиц внедрения в матрицы инертных газов рассмотрены малые кластеры металлов (лития, натрия, магния), двухатомные молекулы (HF, NBr, CI2, SH), межмолекулярный комплекс (HF)2.

2. Предложен вариант квантово-классической молекулярной динамики, позволяющий рассчитывать электронно-колебательные спектры двухатомных молекул в матрицах благородных газов. Результаты моделирования спектров молекулы С12 в неоновых матрицах и радикала SH в криптоновых матрицах полностью согласуются с экспериментальными данными, полученными методами матричной изоляции.

3. Развит метод расчета поверхностей потенциальной энергии молекулярных кластеров с водородными связями на основе приближения ДФМ. Показано,что результаты моделирования строения и свойств кластеров фторида водорода (HF)n и (Н20)п (п< 6) в рамках предложенного приближения не уступают по точности неэмпирическим расчетам.

4. Выполнены расчеты неэмпирическими методами квантовой химии высокого уровня точности потенциальных кривых основных и возбужденных электронных состояний для большой совокупности двухатомных молекул, необходимых для построения потенциальных поверхностей методом ДФМ.

5. Развиты методы моделирования свойств и реакций молекул внедрения, комбинирующие квантово-механическое описание центральной подсистемы с полуэмпирическими подходами молекулярной механики или ДФМ для потенциалов взаимодействия хозяин-гость. С использованием подобных подходов выполнены расчеты электронного строения кластеров лития в аргоновых кластерах, расчеты диссоциации молекулы HF в кластерах фторида водорода, расчеты реакций аниона гидроксила с диоксидом углерода (ОН" + С02 —> НСОз"), глютатиона с гидроксиметильным радикалом (GSH + -СН2ОН GS- + СН3ОН), а также реакции декомпозиции НХеОН в водных кластерах.

6. Развит новый вариант комбинированного метода квантовой и молекулярной механики (КМ/ММ) на основе теории потенциалов эффективных фрагментов (ЭФ), допускающий конформационную подвижность ЭФ. Создана компьютерная программа нового метода КМ/ММ, реализующая связку комплексов программ квантовой химии PC GAMES S и молекулярной механики TINKER. С использованием нового метода рассмотрены структуры пептидов в водных кластерах, рассчитаны энергетические профили реакции передачи протона по водным проводникам, реакции каталитического цикла сериновых протеаз, реакции гидролиза гуанозинтрифосфата белковым комплексом RAS-GAP.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Григоренко, Белла Людвиговна, 2004 год

1. Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Sergeev G.B., Stepanyuk V.S., Szasz A., Effects of argon atoms on charge distributions in small lithium clusters // Phys.Rev. B, 1994, V.50, P. 18666

2. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Sergeev G.B., Simulations of krypton matrix effects on the electronic spectrum of Na2 //Canad J.Phys., 1994, V.72, p.909.

3. Немухин A.B., Григоренко Б.Л., Сергеев Г.Б., Влияние инертных матриц на свойства матрично-изолированных частиц // Вестник МГУ, Химия, 1995,Т.36, С.379.

4. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Properties of the NBr molecule in argon clusters

5. Chem.Phys.Lett., 1995, V.233, P.627.

6. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Savin A.V., Theoretical vibrational spectrum of (HF)2 in argon matrices //Chem.Phys.Lett., 1996, V.250, P.226.

7. Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Apkarian V.A., Many-body potentials and dynamics based on diatomics-in-molecules: Vibrational frequency shifts in ArnHF (n=l-12,62) clusters // J.Chem. Phys., 1996, V.104, P.5510-5516.

8. Немухин A.B., Григоренко Б.Л., Ожегова H.B., Молекулярная динамика малых кластеров магния в аргоновой матрице // Химич. Физика, 1997, Т.16, С.65

9. Немухин А.В., Григоренко Б.Л., Ожегова Н.В., Моделирование свойств литиевых кластеров в аргоновых матрицах // Ж.физич.химии, 1997,Т.71, С.306

10. Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Buchachenko A.A., Stepanov N.F., Umanskii S.Ya., Diatomics-in-molecules description of the Rg-Hal2 rare gas-halogen van der Waals complexes with applications to He-Cl2 // J.Chem. Phys., 1997, V.106, P.4575

11. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Modeling properties of the HF dimer in argon clusters // Intern.J.Quant. Chem. ,1997, V.62, P.55

12. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Modeling trapping sites of (HF)2 in argon clusters // Chem.Phys.Lett., 1997, V.270, P. 103.

13. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Ab initio potential functions for the ionic states of OH// Chem.Phys.Lett., 1997, V.276, P.171.

14. Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Apkarian V.A., Inclusion of ion-pair states in the diatomics-in-molecules description of potential energy surfaces: van der Waals complexes of He-Cl2 and Ar-Cl2 // Chem.Phys., 1997,V.219,P.161.

15. Григоренко Б.Л., Немухин A.B., Султанов В.Б., Расчет структуры кластеров ArnHF с ДКМ-потенциалом ArHF

16. Химич.физика, 1997, Т. 16, №12, С.З.

17. Немухин А.В., Григоренко Б.Л., Ожегова Н.В., Моделирование свойств литиевых кластеров в аргоновых матрицах

18. Ж.физич.химии 1997, Т.71, С.306.

19. Немухин А.В., Григоренко Б.Л., Ожегова Н.В., Моделирование спектров матрично-изолированных молекул

20. Ж.структ. химии, 1997, Т.38,С.256.

21. Григоренко Б.Л., Немухин А.В., Ожегова Н.В., Князева М.А., Молекулярная динамика кластеров с поверхностями потенциальной энергии метода двухатомных фрагментов в молекулах // Известия РАН, Физика, 1998, 62, №6, С.1164.

22. Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Apkarian V.A., Towards quantitative diatomics-in-molecules model for the water molecule

23. Chem.Phys., 1998, V.232, P.321.

24. Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Apkarian V.A., Hydrogen bonding described through diatomics-in-ionic-systems: The HF dimer

25. J.Chem.Phys., 1998,V.108, P.4413.

26. Ovchinnikov M., Grigorenko B.L., Janda K.C., Apkarian V.A., Charge localization and fragmentation dynamics of ionized helium clusters //J.Chem.Phys., 1998,V.108, P.9351.

27. Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Ozhegova N.V., MD-DIM3 лsimulations of the ng(ion-pair) —> nu(valence) red-shifted transitions of Cl2 in neon matrices //Chem. Phys. Lett., 1998, V.296, P.84-92

28. Grigorenko B.L., Khriachtchev L., Nemukhin A.V., Pettersson M., Isoniemi E., Rasanen M., Excited-state effects in luminescence spectroscopy of SH radicals in krypton matrices: Experiment and simulations // J.Chem.Phys., 1999,V.110, P.5836-5843

29. Buchachenko A.A., Stepanov N.F., Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., ArHF vibrational predissociation dynamics using the diatomics-in-molecules potential energy surface // J.Chem.Phys., 1999,V.l 11, P.2470-2477

30. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Granovsky A.A., Ab initio potential energy curves of the fragments and diatomics-in-molecules potential energy surfaces for the SH.Kr complex // Chem.Phys.Lett., 1999, V.301, P.287-296

31. Grigorenko B.L., Moskovsky A.A., Nemukhin A.V., Diatomics-in-ionic systems and ab initio predictions for the stationary points on potential energy surfaces of the (HF)n clusters (n=3-6) // J.Chem.Phys., 1999,V. Ill, P.4442-4452

32. Grigorenko B.L., Moskovsky A.A., Nemukhin A.V., An analysis of stationary points on the (HF)n potential surfaces (n < 6) predicted by the diatomics-in-ionic systems model // J.Molec.Strucure (THEOCHEM), 2000, V.498, P.47-60

33. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Skasyrskaya E.Ya., Topol I.A., Burt S.K., A new hybrid approach for modeling reactions in molecular clusters: Application to hydrogen bonded systems // J.Chem.Phys.,2000,V.l 12, P.513-521

34. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Topol I.A., Burt S.K., Hydrogen bonding at the diatomics-in-molecules level: Water clusters

35. J.Chem.Phys., 2000,V.l 13, P.2638-2647.

36. Moskovsky A.A., Grigorenko B.L., Granovsky A.A., Nemukhin A. V., Structures of the nedium-size hydrogen fluoride clusters // Russian J.Phys. Chem, 2000, V.74,Suppl.2, P.S228-S236

37. Бучаченко A.A., Григоренко Б.Л., Немухин A.B., Степанов Н.Ф., Уточненные расчеты колебательного спектра и динамики комплекса ArHF с использованием полуэмпирической потенциальной поверхности //Ж.Физич.Хим., 2001, Т.75, №3, С.400-406

38. Григоренко Б.Л., Князева М.А., Немухин А.В., Моделирование реакций в водных кластерах методами квантовой химии // Вестник Моск. Ун-та, Химия,2001, Т.42, с.92-94

39. Firsov D.A., Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Khriachtchev L.Yu., Rasanen M., Emission of SH radicals in solid krypton: Mixed quantum-classical molecular dynamics simulations // Chem.Phys.Lett.,2001,V.338,P.317-322

40. Nemukhin A.V., Topol I.A., Grigorenko B.L., Burt S.K., On the origin of potential barrier for the reaction OH" + C02 -> HC03" in water: Studies by using continuum and cluster solvation methods

41. J.Phys.Chem.B, 2002,V.106, P.l734-1740

42. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Bochenkova A.V., Topol I.A., Burt S.K., A QM/MM approach with effective fragment potentials applied to the dipeptide-water structures // J.Molec.Struct. (Theochem),2002,V.581, P.167-175

43. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Khriachtchev L.Yu., Tanskanen H., Pettersson M., Rasanen M., Intermolecular complexes of HXeOH with water: Stabilization and destabilization effects // J.Am.Chem.Soc., 2002,V.124, P.10706-10711

44. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Topol I.A., Burt S.K., Quantum chemical simulations of the proton transfer in water wires attached to molecular walls // J.Phys.Chem.B, 2003, V.107, P.2958-2965

45. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Topol I.A., Burt S.K., Flexible effective fragment QM/MM method: Validation through the challenging tests //J.Comp.Chem. 2003, V.24, P.1410-1420

46. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Bochenkova A.V., Kovba V.M., Epifanovsky E.M., Structures of the peptide-water complexes studied by the hybrid quantum mechanical molecular mechanical (QM/MM) technique // Struct.Chem. 2004,V.l5, P.3-9

47. Немухин A.B., Григоренко Б.JI., Князева М.А., Моделирование реакции глютатиона с гидроксиметильным радикалом в воде комбинированными методами квантовой и молекулярной механики // Ж.физич.химии, 2004, Т.78, №6, С.1028-1035.

48. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Rogov A.V., Topol I.A., Burt S.K., Modeling of the serine protease prototype reactions with the flexible effective fragment potential QM/MM method // Theoret.Chem.Accounts. 2004, V.l 11, P.36-48

49. Немухин A.B., Григоренко Б.Л., Грановский А.А., Молекулярное моделирование с программой PC GAMESS: От двухатомных молекул до ферментов // Вестник Моск. Ун-та, Химия, 2004, Т.45, С. 75-102.

50. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Topol I.A., Burt S.K., QM/MM modeling of the glutathione hydroxymethyl radical reaction in water

51. Phys.Chem.Chem.Phys. 2004, V.6, P.1031-1038

52. Topol I.A., Cachau R.E., Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Burt S.K., Quantum chemical modeling of the GTP hydrolysis by the RAS-GAP protein complex //Biochemica et Biophisica Acta 2004, V.l700, P.125-136.

53. Слэтер Дж., Электронная структура молекул, М., «Мир», 1965.

54. Базилевский М.В., Метод молекулярных орбит и реакционная способность органических молекул, М., «Химия», 1969.

55. Мак-Вини Р., Сатклиф Б., Квантовая механика молекул, М., «Мир», 1972.

56. Грибов Л.А., Введение в молекулярную спектроскопию, М., «Наука», 1976.

57. Жидомиров Г.М., Багатурьянц А.А., Абронин И.А., Прикладная квантовая химия, М., «Химия», 1979.

58. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев P.M., Теория строения молекул, М., «Высшая школа», 1979.

59. Грибов Л.А., Баранов В.И., Новосадов Б.К., Методы расчета электронно-колебательных спектров многоатомных молекул, М., «Наука», 1984.

60. Абаренков И.В, Братцев В.Ф., Тулуб А.В., Начала квантовой химии, М., «Высшая школа», 1989.

61. Степанов Н.Ф., Пупышев В.И., Квантовая механика молекул и квантовая химия, М., Изд-во МГУ, 1991.

62. Грибов Л.А., Баранов В.И., Зеленцов Д.Ю., Электронно-колебательные спектры многоатомных молекул. Теория и методы расчета, М., «Наука», 1997.

63. Грибов Л.А., Муштакова С.П., Квантовая химия: Учебник, М., «Гардарики», 1999.

64. Степанов Н.Ф., Квантовая механика и квантовая химия, Изд-во МГУ, 2001.

65. Криохимия, под ред. М.Московица, Г.Озина. М., Мир, 1979.

66. Г.Б.Сергеев, В.А.Батюк, Криохимия, М., Химия, 1978, 295 с.

67. Gerber R.B., McCoy А.В., Garcia-Vela A., Photochemical reactions in weakly bound clusters //Annu. Rev. Phys.Chem., 1994, V.45, P. 275314.

68. Apkarian V.A., Schwenter N., Molecular Photodynamics in rare gas solids //Chem.Rev., 1999, V.99, P. 1481-1514.

69. Krylov A.I., Gerber R.B., Photodissociation of ICN in liquid Ar: Dynamics of cage effect and of excited state isomerization, 1994, V.100, P. 4242-4252.

70. Niv M.Y., Bargheer M., Gerber R.B., Photodissociation and recombination of F2 molecule in Ar54 cluster: Nonadiabatic molecular dynamics simulations //J.Chem.Phys., 2000, V.l 13, P. 6660-6672.

71. Bihary Z., Chaban G.M., Gerber R.B., Vibrational spectroscopy and matrix-site geometries of HArF, HKrF, HXeCl, and HXel in rare-gas solids //J.Chem.Phys., 2002, V.l 16, P. 5521-5529.

72. Fraenkel R., Haas Y. Trapping of guests in a rare gas matrix: A molecular dynamics simulation //J.Chem.Phys., 1994, V.l00, P.4324-4328.

73. Lundell J., Nieminen J., Kunttu H., All-electron and effective core potential studies on ground states of ArH+, KrH+, and XeH+ ions //Chem.Phys.Lett., 1993, V.208, P. 247-249.

74. Nieminen J., Kauppi E., Lundell J., Kunttu H., Potential energy surface and vibrational analysis along the stretching vibrations of XeHXe+ ion //J.Chem.Phys., 1993, V.98, P. 8698-8703.

75. Jolkkonen S., Pettersson M., Lundell J., Trapping site structures of HArF and HKrF in solid rare gases //J.Chem.Phys., 2003, V.l 19, P. 7356-7364.

76. Buchachenko A.A., Baisogolov A.Yu., Stepanov N.F., Interaction potentials and fragmentation dynamics of the Ne.Br2 complexes in the ground and electronically excited states //J.Chem.Soc.Faraday Trans., 1994, V. 90, PP. 3229-3236.

77. Buchachenko A.A., Stepanov N.F., Ar-I2 interactions: The models based on the diatomics-in-molecules approach //J.Chem.Phys., 1996, V. 104, PP. 9913-9925.

78. Бучаченко А.А. Дисс.соиск.уч.степ. докт. физ.-мат. наук, МГУ, 2003.

79. Elyutin P.V., Baranov V.I., Belega E.D., Trubnikov D.N., The partitioning functions and thermodynamic properties of small clusters of rare gas atoms //J.Chem.Phys., 1994, V.100, P. 3843-3854.

80. Крылова А.И., Пупышев В.И., Немухин A.B., Моделирование колебательного спектра матрично-изолированных молекул оксидов алюминия // Вестник Моск. Ун-та, Химия, 1991, Т.32, с.556-560

81. Krylova A.I., Nemukhin A.V., Stepanov N.F., Vibrational matrix shifts simulations of S02 in rare gases: Importance of many-body effects //J.Molec.Struct. (Theochem), 1992, V.262, P. 55-64.

82. Сергеев Г.Б., Нанохимия, M. Изд-во МГУ, 2003.

83. Sergeev G.B., Cryochemistry of metal nanoparticles //J. Nanoparticle Research, 2003, V.5, P. 529-537.

84. Reed A.E., Weinstock R.B., Weinhold F., Natural population analysis //J.Chem.Phys, 1985, V.83, P.735-746.

85. Kohn W., Sham L.J., Self-consistent equations including exchange and correlation effects //Phys.Rev., 1965, V.140, P.A1133-A1138.

86. Vosko S.H., Wilk L., Nusair M., Accurate spin-dependent electron liquid correlation energies for local spin density calculations: A critical analysis //Canad.J.Phys., 1988, V.58, P.1200-1211.

87. Немухин A.B., Механизм реакции Li2+ + H2S по данным неэмпирических квантовохимических расчетов //Журнал физ.химии 1995, т.69, N 5, с.889-897

88. Doye J.P.K., Wales D.J., Global minima for transition metal clusters described by Sutton-Chen potentials //New J.Chem., 1998, V.22, P.733-744.

89. Wales D.J., Transition states for Ar55. // Chem.Phys .Lett., 1990, V.166, P.419-424.

90. Stevens W.J., Basch H., Krauss M., Compact effective potentials and efficient shared exponent basis sets for the first- and second-raw atoms

91. J.Chem.Phys. 1984, V.81, P.6026-6033.

92. Hofmann M., Leutwyler S., Schulze W., Molecular spectroscopy by photodeflection of Na2 in a supersonic nozzle beam // Chem.Phys., 1979, V.62, P.444-450.

93. Klabunde K.J., Whetten A., Metal cluster vs. atom reactivities. Calcium and magnesium vapor with alkyl halides and methane

94. J.Am.Chem.Soc. 1986. V.108. P.6529-6534

95. Jasien P.J., Dykstra C.E., Simplest magnesium cluster Grignard. Theoretical evidence for strong metal-metal stabilization of RMg2X species //J.Am.Chem.Soc. 1983. V.105. P.2089-2090

96. Jasien P J., Dykstra C.E., The influence of a second magnesium atom in unsolvated magnesium-hydrogen halide reactions // J.Am.Chem.Soc. 1985. V.107. P.1891-1895

97. Nemukhin A.V., Topol I.A., Weinhold F., Structure of Magnesium Cluster Grignard Reagents // Inorg.Chem. 1995. V.34. P.2980-2985.

98. Dyall K.G., McLean A.D., The potential energy curves of the X'Zg4" ground state of Mg2 and Ca2 using the interacting correlated fragments model // J.Chem.Phys. 1992, V.97, P.8424-8431.

99. Partridge H., Bauschlicher C.W., Petterson L.G.M., McLean A.D., Liu В., Yoshimine M., Komornicki A., On the dissociation energy of Mg2 // J.Chem.Phys. 1990. V.92. P.5377-5388.

100. Reuse F., Khanna S.N., de Coulon V., Buttet J., Pseudopotential local-spin-density studies of neutral and charged Mgn (n<7) clusters //Phys.Rev.B, 1990, V.41. P. 11743-11759.

101. Davis S.R., Ab initio study of the insertion reaction of magnesium into the carbon-halogen bond of fluoro- and chloromethane

102. J.Am.Chem.Soc. 1991. V. 113. P.4145-4150

103. Jellinek J., Beck T.L., Berry R.S., Solid-liquid phase changes in simulated isoenergetic Ar13 // J.Chem.Phys. 1986. V.84. P.2783-2794.

104. Lee T.J., Rendell A.P., Taylor P.R., Vibrations in small Mg clusters //J.Chem.Phys. 1990. V.93. P.6636-6641.

105. Winter M., Seranski K., Schurath U., Site effects in spectra of matrix-isolated diatomic molecules: A modelling approach //Chem.Phys. 1992, V.159, P. 235.

106. Seranski K., Winter M., Schurath U., Site-resolved vibronic spectra of matrix-isolated NBr: Comparison with model calculations //Chem.Phys. 1992, V.159, P. 247.

107. Fraenkel R., Haas Y., A molecular dynamics simulation of NBr trapping in an argon matrix //Chem.Phys.Lett., 1994, V.220, P.77.

108. Fraenkel R., Haas Y., Molecular dynamics simulations of rare gas matrix deposition //Chem.Phys., 1994, V.186, P.185.

109. Ellison F.O., A method of diatomics-in-molecules. I. General theory and application to H20 //J.Am.Chem.Soc., 1963, V.85, P.3540-3544.

110. Tully J.C., in Modern Theoretical Chemistry, Semiempirical Methods of Electronic Structure Calculations, V.7A, ed. by G.A.Segal (Plenum, New York, 1977), Chap.6

111. Gutowsky H.S., Klots T.D., Chuang C., Schmuttenmaer C.A., Emulsson T. Rotational spectra and structures of the Ar2-H/DF trimers //J.Chem.Phys., 1987, V.86, P. 569-576.

112. Anderson D.T., Winn J.S., Matrix isolated HF: the high-resolution infrared spectrum of a cryogenically solvated hindered rotor //Chem.Phys., 1994, V.189, P.171.

113. Aziz R.A., Chen H.H., An accurate intermolecular potential for argon //J.Chem.Phys., 1977, V.67, P. 5719-5726.

114. Tao F.M., Klemperer W., Accurate ab initio potential energy surfaces of Ar-HF, Ar-H20, and Ar-NH3 //J.Chem.Phys., 1994, V.l01, P.l 129-1145.

115. Hutson J., Vibrational dependence of the anisotropic intermolecular potential of Ar-HF //J.Chem.Phys., 1992, V.96, P.6752-6767.

116. Liu S., Bacic Z., Moskowitz J.W., Schmidt R.E., Equilibrium structures and approximate HF vibrational red shifts for Ar„HF («=1-14) van der Waals clusters //J.Chem.Phys., 1994, V.100, P.7166-7181.

117. Pine A.S., Lafferty W.J., Howard B.J., Vibrational predissociation, tunneling, and rotational saturation in the HF and DF dimers //J.Chem.Phys., 1984, V.81, P.2939-2950.

118. Andrews L, Davis S.R., Hunt R.D. //Mol.Phys., 1992, V.77, P. 993.

119. Huisken F., Stemmler M., Infrared spectroscopy of methanol clusters adsorbed on large Ar* host clusters //J.Chem.Phys., 1993, V.98., P.7680-7691.

120. Huisken F., Kalouidis M., Kulcke A., Laush C., Lisy J.M., Vibrational spectroscopy of small (HF)n clusters in size-selected molecular beams //J.Chem.Phys., 1995, V.l03, P.5366-5377

121. Quack M., Suhm M., Potential energy surfaces, quasiadiabatic channels, rovibrational spectra, and intramolecular dynamics of (HF)2 and its isotopomers from quantum Monte Carlo calculations //J.Chem.Phys., 1991, V.95, P.28-59.

122. Webster F., Rossky P.J., Friesner R.A., Nonadiabatic processes in condensed matter: Semi-classical theory and implementations //Computer Physics Communications, 1991, V.63, P.494-522.

123. Heller E.J. in The Physics and Chemistry of Wave Packets, edited by Yeazell J.A. and Uzer T. (Wiley, New York, 2000), P.31.

124. Ben-Nun M., Martinez T.J., Ab initio quantum molecular dynamics //Advances Chem.Phys., 2002, V.121, P.439-512.

125. Fair J.R., Schaefer D., Kosloff R., Nesbitt D.J., Intramolecular energy flow and nonadiabaticity in vibrationally mediated chemistry: Wave packet studies of CI + H20 //J.Chem.Phys., 2002, V.l 16, P. 14061416.

126. Burant J.C., Batista V.S., Real time integrals using the Herman-Kluk propagator//J.Chem.Phys., 2002, V.l 16, P.2748-2756.

127. Wong K.F., Rossky P.J., Solvent-induced electronic decoherence: Configuration dependent dissipative evolution for solvated electron systems //J.Chem.Phys., 2002, V.l 16, P. 8429-8438.

128. Makhov D.V., Egorov V.V., Bagatur'yants A.A., Alfimov M.V., Calculation of optical lineshapes for disordered molecular aggregates using the resolvent of the Hamiltonian //J.Luminescence, 1997, V.72-74, P.439-441.

129. Coxon J.A., Revised molecular constants, RKR potential, and long-range analysis for the £ П(0„ ) state of СЬ, and rotationally dependent Franck-Condon factors for Cl2 (BX%+) II J. Mol. Spectrosc. 1980. V.82. P.264.

130. Bondybey V.E., Fletcher C., Photophysics of low lying electronic states of Cl2 in rare gas solids // J.Chem.Phys., 1976, V.64, P.3615-3620.

131. Langen J., Lodemann K.-P., Schurath U. Effect of guest-host interaction on spectra and relaxation dynamics of matrix-isolated Br2 B3n0+U, A3nlu,andA'3n2u //Chem.Phys. 1987. V.l 12. P.393-408.

132. Zadoyan R., Li Z., Ashjian P., Martens C.C., Apkarian V.A. Femtosecond dynamics of coherent photodissociation—recombination of I2 isolated in matrix Ar // Chem.Phys. Lett. 1994. V.218. P.504-514.

133. Alimi R., Gerber R.B., Apkarian V.A. Dynamics of molecular reactions in solids: Photodissociation of F2 in crystalline Ar

134. J.Chem.Phys. 1990. V.92. P.3551-3558.

135. Kunttu H., Feld J., Alimi R., Becker A., Apkarian V.A. Charge transfer and radiative dissociation dynamics in fluorine-doped solid krypton and argon // J.Chem. Phys. 1990. V.92. P.4856-4875.

136. Feld J., Kunttu H., Apkarian V.A. Photodissociation of F2 and mobility of F atoms in crystalline argon // J.Chem.Phys. 1990. V.93.• P.1009-1020.

137. Ishiwata Т., Kasai Y., Obi K. Optical-optical double resonance spectroscopy of Cl2: First observation and analysis of the ion-pair state and the lower-lying valence state //J.Chem.Phys. 1991. V.95. P.60-65.

138. Gurtler P., Kunz H., Le Calve J. Vacuum ultraviolet spectroscopy of the Cl2 molecule trapped in pure neon, pure argon, or mixed neon-argon matrices // J.Chem. Phys. 1989. V.91. №10. P.6020-6028.

139. Hill M.H., Apkarian V.A. Photodynamics of charge transfer and ion-pair states of Cl2:Xe complexes in liquid Ar // J.Chem.Phys. 1996. V.105. №10. P.4023-4032.

140. Ishiwata Т., Kasai Y., Obi K. Observation of the ion-pair state of Cl2 by perturbation-facilitated optical-optical double resonance

141. Chem.Phys.Lett. 1996. V.261. P.175-180.

142. Aquilanti V., Cappelelletti D., Lorent V., Luzzatti E., Pirani F. Molecular beam studies of weak interactions of open-shell atoms: the ground and lowest excited states of rare-gas chlorides // J.Phys. Chem. 1993. V.97. P.2063-2071.

143. Ahlrichs R., Bohm H.J., Brode S., Tang K.T., Toennies J.P. Interaction potentials for alkali ion-rare gas and halogen ion-rare gas systems//J.Chem. Phys. 1988. V.88. P.6290-6302.

144. Dias da Silva J., Brandao J., Varandas A.C.J. Accurate diatomic curves for Ne2, Ar2, Kr2 and Xe2 form the extended Hartree-Fock approximate correlation energy model //J.Chem.Soc.Faraday Trans. Pt.2. 1989. V.85. P.1851-1876.

145. Reed A.E., Curtiss L.A., Weinhold F. Intermolecular interactions from a natural bond orbital, donor-acceptor viewpoint // Chem.Rev. 1988, V.88. P.899-926.

146. Cline J.I., Sivakumar N., Evard D.D., Bieler C.R., Reid B.P., Halberstadt N., Hair S.R.,Janda K.C. Product state distributions for the vibrational predissociation of NeCl2 //J.Chem.Phys. 1989. V.90. P.2605-2616.

147. Naumkin F.Yu., Knowles P.J. On the adequacy of pairwise additive potentials for rare gas-halogen systems: The effect of anisotropy of interactions between atoms //J.Chem.Phys. 1995. V.103. P.3392-3399.

148. Buchachenko A.A., Stepanov N.F. First-order intermolecular diatomics-in-molecule potentials. Potential energy surfaces, spectra, and fragmentation dynamics of the Ne • • • Cl2 complex // J.Chem.Phys. 1997. V.106. P.10134-10144.

149. Кунин С., Вычислительная физика. М., Мир. 1992.

150. Khriachtchev L., Pettersson M., Isoniemi E., Rasanen M., 193 nm photolysis of H2S in rare-gas matrices: Luminescence spectroscopy of the products//J. Chem. Phys. 1998, V.108, 5747-5754.

151. Korambath P.P., Wu X.T., Hayes E.F., Carter C.C., Miller T.A., Empirical potential energy surface for Ar • SH/D and Kr • SH/D //J.Chem. Phys. 1997, V.107, 3460-3470.

152. Пупышев В. И., Об оценке времени жизни возбужденного электронного состояния. Теория // Оптика и спектроскопия, 1987, Т. 63, Вып. 3, С. 570-574.

153. Хобза П., Заградник Р., Межмолекулярные комплексы: Роль ван-дер-ваальсовых взаимодействий в физической химии и биодисциплинах, М., Мир, 1989, 376 с.

154. Степанов Н.Ф., Водородная связь: Как ее понимать //Соросовский образовательный журнал, 2001, Т.7, №2, С. 28-34.

155. Немухин А.В., Димер фторида водорода: Строение простейшего комплекса с водородной связью //Соросовский образовательный журнал, 1998, Т.*, №7, С. 65-69.

156. Волошин В.П., Желиговская Е.А., Маленков Г.Г., Наберухин Ю.И., Тытик Д.Л., Структуры сеток водородных связей и динамика молекул воды в конденсированных водных системах //Рос.хим.ж. (Ж.Рос.хим. об-ва им. Д.И.Менделеева), 2001, T.XLV, №3, С.31-37.

157. Базилевский М.В., Венер М.В., Теоретические исследования реакций переноса протона и атома водорода в конденсированной фазе //Успехи химии, 2003, Т.72, С.3-39.

158. Buck U., Huisken F., Infrared spectroscopy of size-selected water and methanol clusters //Chem.Rev., 2000, V.100, P.3863-3890.

159. Desfrancois C., Carles S., Schermann J.P., Weakly bound clusters of biological interest//Chem.Rev., 2000, V.100, P.3943-3962.

160. Niedner-Schattenburg G., Bondybey V., FT-ICR studies of solvation effects in ionic cluster reactions //Chem.Rev., 2000, Y.100, P.4059-4086.

161. Chalasinski G., Szczesniak M., State of art and challenges of the ab initio theory of intermolecular interactions //Chem.Rev., 2000, Y.100, P.4227-4252.

162. Hobza P., Havlas Z., Blue-shifting hydrogen bonds //Chem.Rev., 2000, V.100, P.4253-4264.

163. Каплан И.Г. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий. М.: Наука, 1982, 312 с.

164. Немухин А.В. //Рос.хим.журн. (Журн.Рос.хим.о-ва им. Д.И.Менделеева), 1966, Т.40, С.48.

165. Никитин Е.Е., Уманский С.С. Неадиабатические переходы при медленных атомных столкновениях. М.: Атомиздат, 1979.

166. Nemukhin A.V., Stepanov N.F., Diatomics-in-molecules study of LiOH //IntJ.Quant.Chem., 1979, V.15, P.49-54.

167. Nemukhin A.V., Lyudkovsky S.V., Stepanov N.F., Diatomics-in-molecules studies of the Li+^O interaction // J.Molec.Struct. (THEOCHEM) 1983, V.104, P.403-411

168. Ovchinnikov M., Apkarian V.A., Practical formulation of accurate many-body potentials through the perturbative extension of diatomics-in-ionic-systems: Applied to HF clusters //J.Chem.Phys., 1999, V.110, P. 9842-9852.

169. Partridge H., Schwenke D.W., The determination of an accurate isotope dependent potential energy surface for water from extensive ab initio calculations and experimental data //J.Chem.Phys. 1997, V.106, P.4618-4639 .

170. Dyke T.R., Mack K.M., Muenter J.S., The structure of water dimer from molecular beam electric resonance spectroscopy // J.Chem.Phys. 1977, V.66, P.498-510.

171. Odutola J.A., Dyke T.R., Partially deuterated water dimers: Microwave spectra and structure // J.Chem.Phys. 1980, V.72, P.5062-5070.

172. Curtiss L.A., Frirup D.J., Blander M., Studies of molecular association in H20 and D20 vapors by measurement of thermal conductivity // J.Chem.Phys. 1979, V.71, P.2703-2711.

173. Mas E.M., Szalewicz K., Effects of monomer geometry and basis set saturation on computed depth of water dimer potential //J.Chem.Phys. 1996, V.l04, P.7606-7614.

174. Xantheas S.S., Ab initio studies of cyclic water clusters (H20)„, и=1-6. III. Comparison of density functional with MP2 results //

175. J.Chem.Phys. 1995, V.102, P.4505-4517.

176. Tawa G.J., Topol I.A., Burt S.K., Caldwell R.A., Rashin A.A., Calculation of the aqueous solvation free energy of the proton //J.Chem.Phys. 1998, V.109, P.4852-4863.

177. Famulari A., Raimondi M., Sironi M., Gianinetti E., Ab initio MO-VB study of water dimer //Chem.Phys. 1998, V.232, P.289-298.

178. Schiitz V., Rauhut G., Werner H.-J., Local Treatment of Electron Correlation in Molecular Clusters: Structures and Stabilities of (H20)n, n = 2-4 // J.Phys.Chem.A. 1998, V.102, P.5997-6003.

179. Long X.P., Nickolas J.B., Guest M.F., Ornstein R.L., A combined density functional theory/molecular mechanics formalism and its application to small water clusters //J.Mol.Struct. 1997, V.412, P.121-133.

180. Wales D.J., Hodges M.P., Global minima of water clusters (H20)„, «<21, described by an empirical potential //Chem.Phys.Lett. 1998, V.286, P.65-72.

181. Hodges M.P., Stone A.J., Xantheas S.S., Contribution of Many-Body Terms to the Energy for Small Water Clusters: A Comparison of ab Initio Calculations and Accurate Model Potentials //J.Phys.Chem.A. 1997, V.101, P.9163-9168.

182. Klopper W., Schiitz M., Liithi H.P., Leutwyler S., An ab initio derived torsional potential energy surface for (Н20)з. II. Benchmark studies and interaction energies //J.Chem.Phys. 1995, V.l03, P. 10851098.

183. Nielsen I.M.B., Seidl E.T., Janssen C.L., Accurate structures and binding energies for small water clusters: The water trimer

184. J.Chem.Phys. 1999, V.l 10, P.9435-9442.

185. Pedulla J.M., Kim K., Jordan K.D., Theoretical study of the «-body interaction energies of the ring, cage and prism forms of (Н20)б //Chem.Phys.Lett. 1998, V.291, P.78-84.

186. Kim J., Kim K.S. Structures, binding energies, and spectra of isoenergetic water hexamer clusters: Extensive ab initio studies

187. J.Chem.Phys. 1998, V.109, P.5886-5895.

188. Варшалович Д.А., Москалев A.H., Херсонский B.K., Квантовая теория углового момента, Д., «Наука», 1975.

189. Quack М., Suhm М.А., in Conceptual Perspectives in Quantum Chemistry, edited by J.-L.Calais and E.S.Kryachko, (Kluwer Publishing Co., Dordrecht, 1997), Vol.III, pp. 417-465.

190. Wales D.J., Doye J.P.K., Global Optimization by Basin-Hopping and the Lowest Energy Structures of Lennard-Jones Clusters Containing up to 110 Atoms//J.Phys.Chem.A 1997, V.101, P.5111-5116.

191. Hodges M.P., Stone A.J., Lago E.C., Analytical Potentials for HF Dimer and Larger HF Clusters from ab Initio Calculations //J.Phys.Chem.A 1998, V.102, P.2455-2465.

192. Clusters of Atoms and Molecules, edited by H.Haberland (Springer Series in Chemical Physics, Springer, Berlin, 1995)

193. Lee C., Sosa C., Plans M., Novoa J.J., A theoretical study of the ionic dissociation of HF, HC1, and H2S in water clusters //J.Chem.Phys. 1996, V.104, P.7081-7085.

194. Smith A., Vincent M.A., Hillier I.H., Mechanism of Acid Dissociation in Water Clusters: Electronic Structure Studies of (H20)„HX {n = 4, 7; X = OH, F, HS, HS03, 00S02H, 00H-S02) //J.Phys.Chem.A 1999, V.103, P.1132-1139.

195. Xu S.C., Zhao X.S., Theoretical Investigation of the Reaction of C10N02 with H20 on Water Clusters //J.Phys.Chem.A 1999, V.103, P.2100-2106.

196. Cramer C.J., Truhlar D.G., Molecular orbital theory calculations of aqueous solvation effects on chemical equilibria //J.Amer.Chem.Soc. 1991, V.l 13, P.8552-8554.

197. Ford G.P., Wang В., Incorporation of hydration effects within the semiempirical molecular orbital framework. AMI and MNDO results for neutral molecules, cations, anions, and reacting systems //J.Amer.Chem.Soc. 1992, V.l 14, P.10563-10569.

198. Tomasi J., Persico M., Molecular Interactions in Solution: An Overview of Methods Based on Continuous Distributions of the Solvent //Chem.Rev. 1994, V.94, P.2027-2094.

199. Nakano H., Quasidegenerate perturbation theory with multiconfigurational self-consistent-field reference functions //J.Chem.Phys. 1993, V.99, P.7983-7992.

200. GranovskyA.A. URL http://lcc.chem.msu.ru/gran/gamess/index.html

201. Warshel A., Levitt M., Theoretical Studies of Enzymatic Reactions: Dielectric Electrostatic and Steric Stabilization of the Carbonium Ion in the Reaction of Lysozyme //J.Mol.Biol. 1976, V.103, P.227-234.

202. Gordon M.S., Freitag M.A., Bandyopadhyay P., Jensen J.H., Kairys V., Stevens W., The effective Fragment Potential Method. A QM-based MM Approach to Modeling Environmental Effects in Chemistry //J.Phys.Chem. A 2001, V.105, P.293-307

203. Field M.J., Bash P.A., Karplus M., A Combined Quantum Mechanical and Molecular Mechanical Potential for Molecular Dynamics Simulations //J.Comp.Chem. 1990, V.l 1, P.700-733.

204. Gao J.L., Xia X.F., A Priori Evaluation of Aqueous Polarization Effects Through Monte Carlo QM/MM Simulations //Science 1992, V.258, P.631-635.

205. Stanton R.V., Hartsough D.S., Merz K.M., An Examination of a Density Functional /Molecular Mechanical Coupled Potential //J.Comp.Chem. 1995, V.16, P.l 13-128.

206. Assfeld X., Rivail J.-L., Quantum chemical computations on parts of large molecules: the ab initio local self consistent field method //Chem.Phys.Lett. 1996, V.263, P.100-106.

207. Harrison M.J., Burton N.A., Hillier I.H., Catalytic Mechanism of the Enzyme Papain: Predictions with a Hybrid Quantum Mechanical/Molecular Mechanical Potential //J.Am.Chem.Soc. 1997, V.119, P.12285-12291

208. Woo Т.К., Margl P.M., Blochl P.E., Ziegler Т., A Combined Car-Parrinello QM/MM Implementation for ab Initio Molecular Dynamics Simulations of Extended Systems: Application to Transition Metal Catalysis //J.Phys.Chem.B. 1997, V.101, P.7877-7880

209. Gao J., Amara P., Alhambra C., Field M.J., A Generalized Hybrid Orbital (GHO) Method for the Treatment of Boundary Atoms in Combined QM/MM Calculations //J.Phys.Chem.A. 1998, V.102, P.4714-4721

210. Lyne P.D., Hodoscek M., Karplus M., A Hybrid QM-MM Potential Employing Hartree-Fock or Density Functional Methods in the Quantum Region //J.Phys.Chem.A. 1999, V.103, P.3462-3471.

211. Shoemaker J.R., Burggraf L.W., Gordon M.S., SIMOMM: An Integrated Molecular Orbital/Molecular Mechanics Optimization Scheme for Surfaces //J.Phys.Chem.A, 1999, V.103, P.3245-3252.

212. Eichinger M., Tavan P., Hutter J., Parrinello M., A hybrid method for solutes in complex solvents: Density functional theory combined with empirical force fields //J.Chem.Phys., 1999, V.l 10, P. 10452-10467.

213. Bryce R.A., Vincent M.A., Hillier I.H., Binding Energy of F(H20)" and the Simulation of Fluoride Water Clusters Using a Hybrid QM/MM (Fluctuating Charge) Potential //J.Phys.Chem.A, 1999, V.l03, P.4094-4100.

214. Philipp D.M., Friesner R.A., Mixed ab initio QM/MM modeling using frozen orbitals and tests with alanine dipeptide and tetrapeptide //J.Comput.Chem., 1999, V.20, P.1468-1494.

215. Murphy R.B., Philipp D.M., Friesner R.A., A mixed quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) method for large-scale modeling of chemistry in protein environments //J.Comput.Chem. 2000, V.21, P.1442-1457.

216. Zhang Y., Lee T.-S., Yang W., A pseudobond approach to combining quantum mechanical and molecular mechanical methods //J.Chem.Phys. ,1999, V.l 10, P.46-54.

217. Zhang Y., Liu H., Yang, W., Free energy calculation on enzyme reactions with an efficient iterative procedure to determine minimum energy paths on a combined ab initio QM/MM potential energy surface //J.Chem.Phys., 2000, V.l 12, P.3483-3492.

218. Sauer J., Siekka M., Combining quantum mechanics and interatomic potential functions in ab initio studies of extended systems //J.Comput.Chem., 2000, V.21, P. 1470-1493.

219. Reuter N., Dejaegere A., Maigret В., Karplus M., Frontier Bonds in QM/MM Methods: A Comparison of Different Approaches //J.Phys.Chem.A., 2000, V.104, P.1720-1735.

220. Cui Q., Karplus M., Molecular properties from combined QM/MM methods. I. Analytical second derivative and vibrational calculations //J.Chem.Phys., 2000, V.l 12, P. 1133-1149.

221. Hayashi S., Ohmine I., Proton Transfer in Bacteriorhodopsin: Structure, Excitation, IR Spectra, and Potential Energy Surface Analyses by an ab Initio QM/MM Method //J.Phys.Chem.B., 2000, V.104, P.10678-10691.

222. Houjou H., Inoue, Y., Sakurai M., Study of the Opsin Shift of Bacteriorhodopsin: Insight from QM/MM Calculations with Electronic Polarization Effects of the Protein Environment //J.Phys.Chem.B., 2001, V.105, P.867-879.

223. Cui Q., Elstner M., Kaxiras E., Frauenheim,T., Karplus M., A QM/MM Implementation of the Self-Consistent Charge Density Functional Tight Binding (SCC-DFTB) Method //J.Phys.Chem.B., 2001, V.105, P.569-585.

224. Laio A., Vondele J.V., Rothlisberger U., A Hamiltonian electrostatic coupling scheme for hybrid Car-Parrinello molecular dynamics simulations //J.Chem.Phys., 2002, V.l 16, P.6941-6947.

225. Schoneboom J.C, Thiel W., The resting state of P450cam: A QM/MM study //J.Phys.Chem.B, 2004, V.l08, P.7468-7478.

226. Wardman P., Thiyl Radicals in Biology: Their Role as a "Molecular Switch" Central to Cellular Oxidative Stress, in S-Centered Radicals, Zeev B.Alfassi, Ed., 1999, John Wiley & Sons Ltd., England.

227. Rauk A., Armstrong D.A., Berges J., Glutathione radical: Intramolecular H abstraction by the thiyl radical //Can.J.Chem. ,2001. V.79. P.405-417.

228. Jensen J.H., Day P.N., Gordon M.S., Basch H., Cohen D., Garmer D., Krauss M., Stevens W.J., in Modeling the Hydrogen Bond, Smith D.A., Ed. ACS Symposium Series 569, American Chemical Society, Washington, D.C., 1994.

229. Day P.N., Jensen J.H., Gordon M.S., Webb S.P., Stevens W.J., Krauss M., Garmer D., Basch H., Cohen D., An effective fragment method for modeling solvent effects in quantum mechanical calculations //J.Chem.Phys., 1996, V.105, P.1968-1986.

230. Chen W., Gordon M.S., The effective fragment model for solvation: Internal rotation in formamide //J.Chem.Phys., 1996, V.105, P.11081-11090.

231. Day P.N., Pachter R., Gordon M.S., Merrill G.N., A study of water clusters using the effective fragment potential and Monte Carlo simulated annealing //J.Chem.Phys., 2000, V.l 12, P.2063-2073.

232. Krauss M., Webb S.P., Solvation and the excited states of formamide //J.Chem.Phys., 1997, V.107, P.5771-5775.

233. Day P.N., Pachter R., A study of aqueous glutamic acid using the effective fragment potential method //J.Chem.Phys., 1997, V.107, P.2990-2999.

234. Petersen C.P., Gordon M.S., Solvation of Sodium Chloride: An Effective Fragment Study of NaCl(H20)„ //J.Phys.Chem.A., 1999, V.103, P.4162-4166.

235. Wladkowski B.D., Krauss M., Stevens W.J., Transphosphorylation catalyzed by ribonuclease A: computational study using ab initio effective fragment potentials //J.Amer.Chem.Soc., 1995, V.l 17, P. 1053710545.

236. Krauss M., Effective fragment potentials and spectroscopy at enzyme active sites //Comp.Chem., 1995, V.l9, P. 199-204.

237. Worthington S.E., Krauss M., Effective fragment potentials and the enzyme active site //Comp.Chem., 2000, V.24, P.275-285.

238. Roitberg A.E., Worthington S.E., Holden M.J., Mayhew M.P., Krauss M., The Electronic Spectrum of the Prephenate Dianion. An Experimental and Theoretical (MD/QM) Comparison //J.Am.Chem.Soc., 2000, V.l22, P.7312-7316.

239. Worthington S.E., Roitberg A.E., Krauss M., An MD/QM Study of the Chorismate Mutase-Catalyzed Claisen Rearrangement Reaction //J.Phys.Chem.B, 2001, V.105, P.7087-7095.

240. Worthington S.E., Krauss M., The Claisen Rearrangement of an Unusual Substrate in Chorismate Mutase //J.Phys.Chem.B., 2001, V.105, P.7096-7098.

241. Kairys V., Jensen J.H., QM/MM Boundaries Across Covalent Bonds: A Frozen Localized Molecular Orbital-Based Approach for the Effective Fragment Potential Method //J.Phys.Chem.A., 2000, V.104, P.6656-6665.

242. Ponder J.W., URL http://dasher.wustl.edu/tinker

243. Jorgensen W.L., in Encyclopedia of Computational Chemistry, Schleyer, P.v.R., Ed., 1998, Wiley: New York, Vol.3, p.1986.

244. Kaminski G., Friesner R.A., Tirado-Rives J., Jorgensen W.L., Evaluation and Reparametrization of the OPLS-AA Force Field for Proteins via Comparison with Accurate Quantum Chemical Calculations on Peptides //J.Phys.Chem.B., 2001, V.105, P.6474-6487.

245. Roberts B.P., Steel A.J., An extended form of the Evans-Polanyi equation: a simple empirical relationship for the prediction of activation energies for hydrogen-atom transfer reactions //J.Chem.Soc.Perkin Trans. 2., V.1994, P.2155-2162.

246. Roberts B.P., Understanding the rates of hydrogen-atom abstraction reactions: empirical, semi-empirical and ab initio approaches //J.Chem.Soc. Perkin Trans. 2., 1996, P.2719-2725.

247. Reed A.E., Curtiss L.A., Weinhold F., Intermolecular interactions from a natural bond orbital, donor-acceptor viewpoint //Chem.Rev. 1988, V.88, P.899-926.

248. Nemukhin A.V., Weinhold F., Natural bond orbitals in multiconfigurational expansions: Local treatment of electron correlation in molecules //J.Chem.Phys., 1992, V.97, P. 1095-1108.

249. Hedstrom L., Serine Protease Mechanism and Specificity //Chem. Rev., 2002, V.102, P.4501-4524.

250. Bentzien J., Muller R. P., Florian J., Warshel A., Hybrid ab Initio Quantum Mechanics/Molecular Mechanics Calculations of Free Energy Surfaces for Enzymatic Reactions: The Nucleophilic Attack in Subtilisin //J Phys Chem B, 1998, V.102, V.2293-2301.

251. Topf M., Varnai P., Richards W.G., Quantum mechanical/molecular mechanical study of three stationary points along the deacylation step of the catalytic mechanism of elastase//Theor.Chem.Acc., 2001, V.l06, P.146-151.

252. Topf M., Varnai P., Richards W.G., Ab Initio QM/MM Dynamics Simulation of the Tetrahedral Intermediate of Serine Proteases: Insights into the Active Site Hydrogen-Bonding Network //J.Am.Chem.Soc., 2002, V.l24, P.14780-14788.

253. Stanton R.V., Perakyla M., Bakowies D., Kollman P.A., Combined ab initio and Free Energy Calculations To Study Reactions in Enzymes and Solution: Amide Hydrolysis in Trypsin and Aqueous Solution //J.Am.Chem.Soc., 1998, V.120, P.3448-3457.

254. Perakyla M., Kollman P.A., Why Does Trypsin Cleave BPTI so Slowly? //J.Am.Chem.Soc., 2000, V.122, P.3436-3444.

255. Strajbl M., Florian J., Warshel A., Ab initio/LD studies of chemical reactions in solution: Reference free-energy surfaces for acylation reactions occurring in serine and cysteine proteases // Int.J.Quant.Chem., 2000, V.77, P.44-53

256. Strajbl M., Florian J., Warshel A., Ab Initio Evaluation of the Potential Surface for General Base- Catalyzed Methanolysis of Formamide: A Reference Solution Reaction for Studies of Serine Proteases//J.Am.Chem.Soc., 2000, V.122, P.5354-5366.

257. Daggett V., Schroder S., Kollman P.A., Catalytic pathway of serine proteases: classical and quantum mechanical calculations //J.Am.Chem.Soc., 1991, V.l 13, P.8926-8935.

258. Nemukhin A.V., Topol I.A., Burt S.K. Energy profiles for the rate-limiting stage of the serine protease prototype reaction //Int. J. Quant. Chem., 2002, V.88, P.34-40.

259. De Santis L., Carloni P. Serine proteases: An ab initio molecular dynamics study//Proteins: Struct.Func.and Gen., 1999, V.37, P.611-618.

260. Molina P.A., Sikorski R.S., Jensen J.H., NMR chemical shifts in the low-pH form of a-chymotrypsin. A QM/MM and ONIOM-NMR study //Theor.Chem.Acc., 2003, V.109, P.100-107

261. Molina P. A., Jensen J. H., A Predictive Model of Strong Hydrogen Bonding in Proteins: The N'-H-O1 Hydrogen Bond in Low-pH a-Chymotrypsin and a-Lytic Protease // J.Phys.Chem. B, 2003, V.107, P.6226-6233

262. Marquart M., Walter J., Deisenhofer J., Bode W., Huber R., The geometry of the reactive site and of the peptide groups in trypsin, trypsinogen and its complexes with inhibitors //Acta Crystallogr.B, 1983, V.39, P.480-490.

263. Bourne H.R., Sanders D.A., McCormick F., The GTPase superfamily: conserved structure and molecular mechanism //Nature, 1991, V.349, P.117-127.

264. Sprang S.R. G protein mechanisms: Insights from Structural Analysis //Annu. Rev. Biochem. 1997, V.66, P.639-678.

265. Scheffzek K., Ahmadian M.R., Kabsch W., Wiesmuller L., Lautwein A., Schmitz F., Wittinghofer A. The Ras-RasGAP Complex: Structural Basis for GTPase Activation and Its Loss in Oncogenic Ras Mutants //Science, 1997, V.277, P.333-338.

266. Sprang S.R. GAP into the breach // Science, 1997, V.277, P.329-330.

267. Bourne H.R., G proteins: The arginine finger strikes again //Nature, 1997, 389, 673-674.

268. Vetter I.R., Wittinghofer A., The Guanine Nucleotide-Binding Switch in Three Dimensions //Science, 2001, V.294, P. 1299-1304.

269. Kosloff M., Selinger Z., Substrate assisted catalysis application to G proteins // Trends Biochem. Sci., 2001, V.26, P. 161-166.

270. Der C.G., Finkel Т., Cooper G.M., Biological and biochemical properties of human rasH genes mutated at codon 61. //Cell, 1986, V.44, P. 167-176.

271. Langen R., Schweins Т., Warshel A., On the mechanism of guanosine triphosphate hydrolysis in ras p21 proteins //Biochemistry, 1992, V.31, P.8691-8696.

272. Schweins Т., Warshel A., Mechanistic Analysis of the Observed Linear Free Energy Relationships in p21ras and Related Systems //Biochemistry, 1996, V.35, P. 14232-14243.

273. Florian J., Warshel A., Phosphate Ester Hydrolysis in Aqueous Solution: Associative versus Dissociative Mechanisms //J. Phys. Chem. B, 1998, V. 102, P.719-734.

274. Glennon Т. M., Villa J., Warshel A., How Does GAP Catalyze the GTPase Reaction of Ras?: A Computer Simulation Study //Biochemistry, 2000, V.39, P.9641-9651.

275. Shurki A., Warshel A., Why does the Ras switch "break" by oncogenic mutations? // Proteins, 2004, V.55, P.l-10.

276. Maegley K.A., Admiraal S.J., Herschlag D. Ras-catalyzed hydrolysis of GTP: A new perspective from model studies //Proc. Natl. Acad. Sci., USA 1996, V.93, P.8160-8166.

277. Futatsugi N., Hata M., Hoshino T.,Tsuda, M. Ab Initio Study of the Role of Lysine 16 for the Molecular Switching Mechanism of Ras Protein p21 //Biophys. J., 1999, V.77, P.3287-3292.

278. Katagiri D., Hata M., Itoh Т., Neya S., Hoshino Т., Atomic-Scale Mechanism of the GTP —> GDP Hydrolysis Reaction by the Gial Protein //J. Phys. Chem. B, 2003, V.107, P.3278-3283.

279. Resat H., Straatsma Т. P., Dixon D.A., Miller J. H., The arginine finger of RasGAP helps Gln-61 align the nucleophilic water in GAP-stimulated hydrolysis of GTP //Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2001, V.98, P.6033-6038.

280. Cavalli A., Carloni P., Enzymatic GTP Hydrolysis: Insights from an ab initio Molecular Dynamics Study //J. Am. Chem. Soc., 2002, V.l24, P.3763-3768.

281. Du X., Black G. E., Lecchi P., Abramson F. P., Sprang S. R., Kinetic isotope effects in Ras-catalyzed GTP hydrolysis: Evidence for a loose transition state //Proc.Natl.Acad. Sci. USA, 2004, V.l01, P.8858-8863.

282. Feuerstein J., Goody R.S., Webb M.R., The mechanism of guanosine nucleotide hydrolysis by p21 c-Ha-ras. The stereochemical course of the GTPase reaction //J. Biol. Chem., 1989, V.264, P.6188-6190.

283. LANL2DZdp URL http://www.emsl.pnl.gov/forms/basisform.html

284. Fu A., Li H., Du D., Zhou Z., Theoretical study on the reaction mechanism of proton transfer in formamide //Chem.Phys.Lett., 2003, V.382, P.332-337.

285. Markova N., Enchev V.,Water-assisted proton transfer in formamide, thioformamide and selenoformamide //J.Molec.Struct. (Theochem), 2004, V.679, P.195-205.

286. Sondek J., Lambright D.G., Noel J.P., Hamm H.E., Sigler P.B. GTPase mechanism of Gproteins from the 1.7-A crystal structure of transducin л- GDP AIF'4 //Nature 1994, V.372, P.276-279.