Symmetry‐adapted perturbation theory has been applied to compute the intermolecular potential energy surface of the He–C2H2 complex. The interaction energy is found to be dominated by the first‐order exchange contribution and the dispersion energy. In both contributions it was necessary to include high‐level intramolecular correlation effects. Our potential has a global minimum of εm=−22.292 cm−1 near the linear He–HCCH geometry at Rm=8.20 bohr and ϑm=14.16°, and a local minimum at a skew geometry (Rm=7.39 bohr, ϑm=48.82°, and εm=−21.983 cm−1). The computed potential energy surface has been analytically fitted and used in converged variational calculations to generate bound rovibrational states of the He–C2H2 molecule and the near‐infrared spectrum, which corresponds to the simultaneous excitation of the vibration and hindered rotation of the C2H2 monomer within the complex. The nature of the bound states and of the spectrum predicted from the abinitio potential are discussed.

1.
B.
Jeziorski
,
R.
Moszynski
, and
K.
Szalewicz
,
Chem. Rev.
94
,
1887
(
1994
).
2.
A.
van der Avoird
,
P. E. S.
Wormer
, and
R.
Moszynski
,
Chem. Rev.
94
,
1931
(
1994
).
3.
D. J.
Nesbitt
,
Chem. Rev.
88
,
843
(
1988
).
4.
R. E.
Miller
,
Science
240
,
447
(
1988
).
5.
Faraday Discuss. Chem. Soc.
97
, (
1994
).
6.
G. Herzberg, Infrared and Raman Spectra of Polyatomic Molecules (Van Nostrand, New York, 1945).
7.
R. L.
DeLeon
and
J. S.
Muenter
,
J. Chem. Phys.
72
,
6020
(
1980
).
8.
T. A.
Hu
,
D. G.
Prichard
,
L. H.
Sun
,
J. S.
Muenter
, and
B. J.
Howard
,
J. Mol. Spectrosc.
153
,
486
(
1992
).
9.
Y.
Ohshimima
,
M.
Iida
, and
Y.
Endo
,
Chem. Phys. Lett.
161
,
202
(
1989
).
10.
Y.
Ohshimima
,
Y.
Matsumoto
,
M.
Takami
, and
K.
Kuchitsu
,
J. Chem. Phys.
99
,
8385
(
1993
).
11.
A. E.
Thornley
and
J. M.
Hutson
,
Chem. Phys. Lett.
198
,
1
(
1992
).
12.
R. J.
Bemish
,
P. A.
Block
,
L. G.
Pedersen
,
W.
Yang
, and
R. E.
Miller
,
J. Chem. Phys.
99
,
8585
(
1993
).
13.
W.
Bauer
,
R. W.
Bickes
, Jr.
,
B.
Lantzsch
,
J. P.
Toennies
, and
K.
Wal- aschewski
,
Chem. Phys. Lett.
31
,
12
(
1975
).
14.
G. O.
Este
,
D. G.
Knight
,
G.
Scoles
,
U.
Valbusa
, and
F.
Grein
,
J. Phys. Chem.
87
,
2772
(
1983
).
15.
M.
Velegrakis
and
D.
Beck
,
J. Chem. Phys.
94
,
7981
(
1991
).
16.
N.
Aristov
,
G.
Niedner-Schattenburg
,
J. P.
Toennies
, and
Y.-N.
Chiu
,
J. Chem. Phys.
95
,
7969
(
1991
).
17.
M.
Yang
and
R. O.
Watts
,
J. Chem. Phys.
100
,
3582
(
1994
).
18.
C. R.
Le Sueur
,
A. J.
Stone
, and
P.
Fowler
,
J. Phys. Chem.
95
,
3519
(
1991
).
19.
R. G. A.
Bone
,
J. Phys. Chem.
98
,
3126
(
1994
).
20.
J.
Häger
,
W.
Krieger
,
T.
Rüeg
, and
H.
Walther
,
J. Chem. Phys.
72
,
4286
(
1980
).
21.
N. J. G.
Smith
,
C. C.
David
, and
I. W. M.
Smith
,
J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2
81
,
417
(
1985
).
22.
A.
Miklavc
and
I. W. M.
Smith
,
J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2
84
,
227
(
1988
).
23.
I. W. M.
Smith
and
J. F.
Warr
,
Chem. Phys. Lett.
173
,
70
(
1990
).
24.
M. J.
Frost
and
I. W. M.
Smith
,
Chem. Phys. Lett.
191
,
574
(
1992
).
25.
P. Y.
Cheng
,
L.
Lapierre
,
S. S.
Ju
,
P.
DeRose
, and
H. L.
Dai
,
Z. Phys. D
31
,
105
(
1994
).
26.
L. J.
Danielson
,
K. M.
McLeod
, and
M.
Keil
,
J. Chem. Phys.
87
,
239
(
1987
).
27.
L. J.
Danielson
,
M.
Keil
, and
P. J.
Dunlop
,
J. Chem. Phys.
88
,
4218
(
1988
).
28.
S. Schlemmer, Ph.D. thesis, MPI Strömungsforschung, Bericht 3, (1992).
29.
M. Faubel, in Status and Future Developments in the Study of Transport Properties, edited by W. A. Wakeham, A. S. Dickinson, F. R. W. McCourt, and V. Vesovic (Kluwer, Dordrecht, 1992), p. 73.
30.
U.
Buck
,
I.
Ettischer
,
S.
Schlemmer
,
M.
Yang
,
P.
Vohralik
, and
R. O.
Watts
,
J. Chem. Phys.
99
,
3494
(
1993
).
31.
K.
Sakai
,
A.
Koide
, and
T.
Kihara
,
Chem. Phys. Lett.
47
,
416
(
1977
).
32.
R. E. Miller et al., (unpublished results).
33.
T.
Slee
,
R. J.
Le Roy
, and
C. E.
Chuaqui
,
Mol. Phys.
77
,
111
(
1992
).
34.
A. J.
Stone
and
C. S.
Tong
,
J. Comput. Chem.
15
,
1377
(
1994
).
35.
Q.
Fan
and
G. V.
Pfeiffer
,
Chem. Phys. Lett.
162
,
472
(
1989
).
36.
M.
Duran
,
Y.
Yamaguchi
,
R. B.
Remington
, and
H. F.
Schaefer
III
,
Chem. Phys.
122
,
201
(
1988
).
37.
M. A.
Spackman
,
J. Phys. Chem.
93
,
7594
(
1989
).
38.
H.
Kling
,
H.
Geshka
, and
W.
Hünter
,
Chem. Phys. Lett.
96
,
631
(
1983
).
39.
S.
Liu
and
C. E.
Dykstra
,
J. Phys. Chem.
91
,
1749
(
1987
).
40.
G.
Maroulis
and
A. J.
Thakkar
,
J. Chem. Phys.
93
,
652
(
1990
).
41.
P. W.
Fowler
and
G. H. F.
Diercksen
,
Chem. Phys. Lett.
167
,
105
(
1990
).
42.
M.
Jaszunski
,
A.
Rizzo
, and
D. L.
Yeager
,
Chem. Phys. Lett.
149
,
79
(
1988
).
43.
M.
Jaszunski
,
P.
Jo/rgensen
,
H.
Koch
,
H.
Aagren
, and
T.
Helgaker
,
J. Chem. Phys.
98
,
7229
(
1993
).
44.
P. E. S.
Wormer
,
F.
Mulder
, and
A.
van der Avoird
,
Int. J. Quantum Chem.
11
,
959
(
1977
).
45.
A.
van der Avoird
,
P. E. S.
Wormer
,
F.
Mulder
, and
R. M.
Berns
,
Top. Curr. Chem.
93
,
1
(
1980
).
46.
K. T.
Tang
and
J. P.
Toennies
,
J. Chem. Phys.
80
,
3726
(
1984
).
47.
A.
van der Avoird
,
P. E. S.
Wormer
, and
A. P. J.
Jansen
,
J. Chem. Phys.
84
,
1629
(
1986
).
48.
A. J.
Stone
,
Chem. Phys. Lett.
83
,
233
(
1981
).
49.
W. A.
Sokalski
and
R. A.
Poirier
,
Chem. Phys. Lett.
98
,
86
(
1983
).
50.
A. J.
Stone
,
Mol. Phys.
56
,
1065
(
1985
).
51.
J. G.
Angyan
,
G.
Jansen
,
M.
Loos
,
C.
Hättig
, and
B. A.
Hess
,
Chem. Phys. Lett.
219
,
267
(
1994
).
52.
A. J.
Stone
and
C.-S.
Tong
,
Chem. Phys.
137
,
121
(
1989
).
53.
B.
Jeziorski
and
W.
Kolos
,
Int. J. Quantum Chem. (Suppl. 1)
12
,
91
(
1977
).
54.
B. Jeziorski and W. Kolos, in Molecular Interactions, edited by H. Ratajczak and W. J. Orville-Thomas (Wiley, New York, 1982), Vol. 3, p. 1.
55.
T.
Cwiok
,
B.
Jeziorski
,
W.
Kolos
,
R.
Moszynski
, and
K.
Szalewicz
,
J. Chem. Phys.
97
,
7555
(
1992
).
56.
T.
Cwiok
,
B.
Jeziorski
,
W.
Kolos
,
R.
Moszynski
, and
K.
Szalewicz
,
J. Mol. Struct. (Theochem)
307
,
135
(
1994
).
57.
K.
Szalewicz
and
B.
Jeziorski
,
Mol. Phys.
38
,
191
(
1979
).
58.
B. Jeziorski, R. Moszynski, S. Rybak, and K. Szalewicz, in Many-Body Methods in Quantum Chemistry, edited by U. Kaldor, Lecture Notes in Chemistry, Vol. 52 (Springer, New York, 1989), p. 65.
59.
S.
Rybak
,
B.
Jeziorski
, and
K.
Szalewicz
,
J. Chem. Phys.
95
,
6576
(
1991
).
60.
R.
Moszynski
,
B.
Jeziorski
,
A.
Ratkiewicz
, and
S.
Rybak
,
J. Chem. Phys.
99
,
8856
(
1993
).
61.
R.
Moszynski
,
B.
Jeziorski
, and
K.
Szalewicz
,
J. Chem. Phys.
100
,
1312
(
1994
).
62.
R.
Moszynski
,
B.
Jeziorski
,
S.
Rybak
,
K.
Szalewicz
, and
H. L.
Williams
,
J. Chem. Phys.
100
,
5080
(
1994
).
63.
R.
Moszynski
,
S. M.
Cybulski
, and
G.
Chalasinski
,
J. Chem. Phys.
100
,
4998
(
1994
).
64.
B. Jeziorski, R. Moszynski, A. Ratkiewicz, S. Rybak, K. Szalewicz, and H. L. Williams, in Methods and Techniques in Computational Chemistry: METECC-94, Vol. B Medium Size Systems, edited by E. Clementi (STEF, Cagliari, 1993), p. 79.
65.
W.
Rijks
and
P. E. S.
Wormer
,
J. Chem. Phys.
88
,
5704
(
1988
).
66.
P. E. S.
Wormer
and
H.
Hettema
,
J. Chem. Phys.
97
,
5592
(
1992
).
67.
P E. S. Wormer and H. Hettema, POLCOR package (Nijmegen, 1992).
68.
R.
Moszynski
,
B.
Jeziorski
,
G. H. F.
Diercksen
, and
L. A.
Viehland
,
J. Chem. Phys.
101
,
4697
(
1994
).
69.
R.
Moszynski
,
P. E. S.
Wormer
, and
L. A.
Viehland
,
J. Phys. B
27
,
4933
(
1994
).
70.
H. L.
Williams
,
K.
Szalewicz
,
B.
Jeziorski
,
R.
Moszynski
, and
S.
Rybak
,
J. Chem. Phys.
98
,
1279
(
1993
).
71.
R.
Moszynski
,
P. E. S.
Wormer
,
B.
Jeziorski
, and
A.
van der Avoird
,
J. Chem. Phys.
101
,
2811
(
1994
).
72.
R.
Moszynski
,
B.
Jeziorski
,
P. E. S.
Wormer
, and
A.
van der Avoird
,
Chem. Phys. Lett.
221
,
161
(
1994
).
73.
R.
Moszynski
,
B.
Jeziorski
,
A.
van der Avoird
, and
P. E. S.
Wormer
,
J. Chem. Phys.
101
,
2825
(
1994
).
74.
G.
Chalasinski
and
B.
Jeziorski
,
Theor. Chim. Acta
46
,
277
(
1977
).
75.
M.
Jeziorska
,
B.
Jeziorski
, and
J.
Cizek
,
Int. J. Quantum Chem.
32
,
149
(
1987
).
76.
R. Moszynski and B. Jeziorski (to be published).
77.
A. J.
Sadlej
,
Mol. Phys.
39
,
1249
(
1980
).
78.
M.
Jaszunski
,
Mol. Phys.
39
,
777
(
1980
).
79.
B.
Jeziorski
,
M.
Bulski
, and
L.
Piela
,
Int. J. Quantum Chem.
10
,
281
(
1976
).
80.
G. D.
Purvis
III
and
R. J.
Bartlett
,
J. Chem. Phys.
76
,
1910
(
1982
).
81.
R.
Moszynski
,
B.
Jeziorski
, and
K.
Szalewicz
,
Int. J. Quantum Chem.
45
,
409
(
1993
).
82.
G.
Strey
and
I. M.
Mills
,
J. Mol. Spectrosc.
59
,
103
(
1976
).
83.
F. B. van Duijneveldt, IBM Research Report, RJ945 (1971).
84.
M.
Gutowski
,
J.
Verbeek
,
J. H.
van Lenthe
, and
G.
Chalasinski
,
Chem. Phys.
111
,
396
(
1987
).
85.
T. H.
Dunning
, Jr.
,
J. Chem. Phys.
53
,
2823
(
1970
).
86.
H.
Hettema
,
P. E. S.
Wormer
, and
A. J.
Thakkar
,
Mol. Phys.
80
,
533
(
1993
).
87.
S. F.
Boys
and
F.
Bernardi
,
Mol. Phys.
19
,
553
(
1970
).
88.
J.
Cizek
,
R. J.
Damburg
,
S.
Grafii
,
V.
Grechi
,
E. M.
Hassels
,
J. G.
Harris
,
S.
Nakai
,
J.
Paldus
,
R. K.
Propin
, and
H. J.
Silverstone
,
Phys. Rev. A
33
,
12
(
1986
).
89.
P. J.
Knowles
and
W. J.
Meath
,
Mol. Phys.
59
,
965
(
1986
).
90.
P. J.
Knowles
and
W. J.
Meath
,
Mol. Phys.
60
,
1143
(
1987
).
91.
C. M.
van Heusden
,
R.
Kobayashi
,
R. G.
Amos
, and
N. C.
Handy
,
Theor. Chim. Acta
86
,
25
(
1993
).
92.
B.
Jeziorski
and
R.
Moszynski
,
Int. J. Quantum Chem.
48
,
161
(
1993
).
93.
S.
Bratoz
and
M. L.
Martin
,
J. Chem. Phys.
42
,
1051
(
1965
).
94.
J. M.
Hutson
,
Adv. Mol. Vib. Collision Dyn.
1
,
1
(
1991
).
95.
J.
Vander Auwera
,
D.
Hurtmans
,
M.
Carleer
, and
M.
Herman
,
J. Mol. Spectrosc.
157
,
337
(
1993
).
96.
D. M. Brink and G. R. Satchler, Angular Momentum (Clarendon, Oxford, 1975).
97.
P. R. Bunker, Molecular Symmetry and Spectroscopy (Academic, New York, 1979).
98.
J.
Tennyson
and
B. T.
Sutcliffe
,
J. Chem. Phys.
79
,
43
(
1983
).
99.
B. C.
Smith
and
J. S.
Winn
,
J. Chem. Phys.
89
,
4638
(
1988
).
100.
J.
Tennyson
,
Comput. Phys. Commun.
29
,
307
(
1983
).
This content is only available via PDF.
You do not currently have access to this content.