Metal-mediated thymine base pair complexes: A DFT study
Metal-mediated thymine base pair complexes: A DFT study
The most stable of thymine-metal-thymine complexes and their geometries were determined. Method was used density functional theory, B3LYP. The calculations of systems containing C, H, N, O were described by the standard 6–311++G(d,p) basis set and for transition metals standard LANL2DZ basis set were used. Egap energy values of complexes were calculated by Chemissian program. Metal-mediated thymine base pair complexes which will used as nanowires in nanotechnology were predicted. In nanoworld, this study is expected to be shown the way for future practical applications.
___
- [1] L. Berti, G. A. Burley, Nature nanotechnology 2008, 3, 81.
- [2] (a) E. Braun, Y. Eichen, U. Sivan, G. Ben-Yoseph, Nature 1998, 391, 775. b) J. Richter, M. Mertig, W. Pompe, I. Mnch, H. K. Schackert, Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 536. c) L. Berti, A. Alessandrini, P. Facci, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11216. (d) G. Maubach, D. Born, A. Csa´ki, W. Fritzsche, Small 2005, 1, 619.
- [3] J. V. Burda, J. Ŝponer, P. Hobza, J. Phys. Chem. 1996, 100, 7250.
- [4] J. V. Burda, J. Ŝponer, J. Leszczynski, P. Hobza, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 9670.
- [5] L. Rulisek, J. Ŝponer, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1913.
- [6] M. Noguera, J. Bertran, M. Sodupe, J. Phys. Chem. A 2004, 108, 333.
- [7] R. Di Felice, A. Calzolari, H. Y. Zhang, Nanotechnology. 2004, 15, 1256.
- [8] M. Fuentes-Cabrera, B. G. Sumpter, J. E. Ŝponer, J. Ŝponer, L. Petit, J. C. Wells, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 870.
- [9] S. S. Alexandre, J. M. Soler, L. Seijo, F. Zamora, Phys. Rev. B 2006, 73, 205112.
- [10] M. Noguera, V. Branchadell, E. Costantino, R. Ríos-Font, M. Sodupe, L. Rodríguez-Santiago, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 9823.
- [11] Y. Takezawa, M. Shionoya, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 2066.
- [12] K. Tanaka, M. Shionoya, J. Org. Chem. 1999, 64, 5002.
- [13] a) S. S. Mallajosyula, S. K. Pati, Angew. Chem. 2009, 121, 5077; Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 4977. b) G. H. Clever, S. J. Reitmeier, T. Carell, O. Schiemann, Angew. Chem. 2010, 122, 5047; Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4927.
- [14] D. Porath, G. Cuniberti, R. Di Felice, Top. Curr. Chem. 2004, 237, 183.
- [15] M. Di Ventra, M. Zwolak, American Scientific Publishers, 2004, 2, 475.
- [16] R. G. Endres, D. L. Cox, R. R. P. Singh, Rev. Mod. Phys. 2004, 76, 195.
- [17] S. S. Mallajosyula, S. K. Pati, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1881.
- [18] P. U. Civcir, J. Mol. Struct. 2000, 532, 157.
- [19] M. Orozco, B. Hernandez, F. Luque, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5228.
- [20] a) Y. Miyake, H. Togashi, M. Tashiro, H. Yamaguchi, S. Oda, M. Kudo, Y. Tanaka, Y. Kondo, R. Sawa, T. Fujimoto, T. Machinami, A. Ono, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2172. b) Y. Tanaka, S. Oda, H. Yamaguchi, Y. Kondo, C. Kojima and A. Ono, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 244. c) Y. Tanaka, H. Yamaguchi, S. Oda, Y. Kondo, M. Nomura, C. Kojima, A. Ono, Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 2006, 25, 613. d) Y. Tanaka, A. Ono, Dalton Trans. 2008, 4965.
- [21] G. H. Clever, C. Kaul, T. Carell, Angew. Chem. 2007, 119, 6340; Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 6226.
- [22] Y. Miyake, H. Togashi, M. Tashiro, H. Yamaguchi, S. Oda, M. Kudo, Y. Tanaka, Y. Kondo, R. Sawa, T. Fujimoto, T. Machinami, A. Ono, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2172.
- [23] a)Y. Miyake, H. Togashi, M. Tashiro, H. Yamaguchi, S. Oda, M. Kudo, Y. Tanaka, Y. Kondo, R. Sawa, T. Fujimoto, T. Machinami, A. Ono, J. Am. Chem. Soc, 2006, 128, 2172. b) Y. Tanaka, S. Oda, H. Yamaguchi, Y. Kondo, C. Kojima, A. Ono, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 244.
- [24] Lippert, B. Coord. Chem. ReV. 2000, 200-202, 487-516.
- [25] J. Ruiz, J. Lorenzo, L. Sanglas, N. Cutillas, C. Vicente, M. D. Villa, F. X. Avilés, G. López, V. Moreno, J. Pérez, D. Bautista, Inorg. Chem. 2006, 45, 6347.
- [26] H. Engelking, B. Krebs, J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1996, 2409.
- [27] G. H. Clever, C. Kaul, T. Carell, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 6226.
- [28] a) J. S. Lee, L. J. P. Latimer, R. S. Reid, Biochem. Cell. Biol. 1993, 71, 162. b) P. Aich, S. L. Labiuk, L. W. Tari, L. J. T. Delbaere, W. J. Roesler, K. J. Falk, R. P. Steer, J. S. Lee, J. Mol. Biol. 1999, 294, 477.
- [29] S. D. Wettig, C. Z. Li, Y. T. Long, H. B. Kraatz, Analytical Sciences 2003, 19, 23.
- [30] J. S. Lee, L. J. P. Latimer, R. S. Reid, Biochem. Cell Biol. 1993, 71, 162.
- [31] A. Rakitin, P. Aich, C. Papadopoulos, Y. Kobzar, A. S. Vedeneev, J. S. Lee, J. M. Xu, Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 3670.
- [32] F. Moreno-Herrero, P. Herrero, F. Moreno, J. Colchero, C. Gomez-Navarro, J. Gomez-Herrero, A. M. Baro, Nanotechnology 2003, 14, 128.
- [33] B. Liu, A. J. Bard, C. Z. Li, H. B. Kraatz, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 5193.
- [34] G. Brancolini, R. Di Felice, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 14281.
- [35] G. Brancolini, R. Di Felice, J. Chem. Phys. 2011, 134, 205102.
- [36] (a) A. Schaefer, H. Horn, R. Ahlrichs. J. Chem. Phys. 1992, 93, 2571. (b) P. J. Hay, W. R. Wadt .J. Chem. Phys. 1985, 82, 270. (c) P. J. Hay, W.R. Wadt. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284. (d) P. J. Hay, W.R. Wadt. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299.
- [37] 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, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, 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, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, and D. J. Fox, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2010.
- [38] R. Dennington, T. Keith, J. Millam, GaussView, Version 5, Semichem Inc., Shawnee Mission, KS, 2009.
- [39] L. V. Skripnikov, Chemissian V. 4.43, Visualization Computer Program, www.chemissian.com, 2016.
- [40] M. M. Kerileng, M. N. Peter, F. A. Rachel, M. Gcineka, M. M. Stephen, N. Njagi, M. Milua, B. Priscilla, I. I. Emmanuel, Int. J. Electrochem. Sci. 2012, 7, 11859.
- [41] Y. Cheng, S. H. Yang, C. Hsu, Chem. Rev. 2009, 109, 5868.
- [42] A. Rakitin, P. Aich, C. Papadopoulos, Y. Kobzar, A. S.Vedeneev, J. S. Lee, J. M. Xu, Physical Review Letters 2001, 86, 3670.
- [43] P. J. Dandliker, R. E. Holmin, J. K. Barton, Science 1997, 275, 1465.
- [44] D. B. Hall, R. E. Holmin, J. K. Barton, Nature 1996, 382, 731.
- [45] M. R. Arkin, E. D. A. Stemp, R. E. Holmlin, J. K. Barton, A. Hörmann, E. J. C. Olson, P. F. Barbara, et al., Science 1996, 273, 475.