In the rotational spectroscopy community, several popular codes are available to treat multiple internal rotors in a molecule. In terms of the pros and cons of each code, it is often a difficult task to decide which program to apply to a specific internal rotation problem. We faced this issue when dealing with the spectroscopic fingerprint of 4-methylacetophenone (4MAP), recently investigated in the microwave region, which we here extended into the millimeterwave region. The methyl group attached to the phenyl ring in 4MAP undergoes internal rotation with a very low barrier of only 22 cm−1. The acetyl methyl group features a much higher barrier of about 580 cm−1. The performances of a program using the so-called “local” approach in terms of Herschbach’s perturbative treatment, SPFIT, as well as three programs XIAM, ERHAM, and ntop, representing “global” fits, were tested. The results aim at helping spectroscopists in the decision on how to tackle their own internal rotation problems.

1.
H. V. L.
Nguyen
,
I.
Kleiner
,
I.
Gulaczyk
, and
B.
Tylkowski
, in
Theoretical and Computational Chemistry
, edited by
B.
Tylkowski
(
De Gruyter
,
2021
), pp.
41
52
.
2.
I.
Kleiner
,
J. Mol. Spectrosc.
260
,
1
18
(
2010
).
3.
C. C.
Lin
and
J. D.
Swalen
,
Rev. Mod. Phys.
31
,
841
892
(
1959
).
4.
Z.
Kisiel
,
Spectroscopy from Space
, edited by
J.
Demaison
, et al.
(
Kluwer Academic Publishers
,
Dordrecht
,
2001
), pp.
91
106
, http://info.ifpan.edu.pl/∼kisiel/prospe.htm.
5.
H.
Hartwig
and
H.
Dreizler
,
Z. Naturforsch, A: Phys. Sci.
51a
,
923
932
(
1996
).
6.
P.
Groner
,
J. Chem. Phys.
107
,
4483
4498
(
1997
).
7.
J. T.
Hougen
,
I.
Kleiner
, and
M.
Godefroid
,
J. Mol. Spectrosc.
163
,
559
586
(
1994
).
8.
I.
Kleiner
and
J. T.
Hougen
,
J. Chem. Phys.
119
,
5505
5509
(
2003
).
9.
M.
Tudorie
,
I.
Kleiner
,
J. T.
Hougen
,
S.
Melandri
,
L. W.
Sutikdja
, and
W.
Stahl
,
J. Mol. Spectrosc.
269
,
211
225
(
2011
).
10.
V. V.
Ilyushin
,
Z.
Kisiel
,
L.
Pszczólkowski
,
H.
Mäder
, and
J. T.
Hougen
,
J. Mol. Spectrosc.
259
,
26
38
(
2010
).
11.
V. V.
Ilyushin
and
J. T.
Hougen
,
J. Mol. Spectrosc.
289
,
41
49
(
2013
).
12.
N.
Ohashi
and
J. T.
Hougen
,
J. Mol. Spectrosc.
203
,
170
174
(
2000
).
13.
L.
Ferres
,
W.
Stahl
, and
H. V. L.
Nguyen
,
J. Chem. Phys.
148
,
124304
(
2018
).
14.
L.
Ferres
,
W.
Stahl
, and
H. V. L.
Nguyen
,
J. Chem. Phys.
151
,
104310
(
2019
).
15.
V.
Van
,
T.
Nguyen
,
W.
Stahl
,
H. V. L.
Nguyen
, and
I.
Kleiner
,
J. Mol. Struct.
1207
,
127787
(
2020
).
16.
H. M.
Pickett
,
J. Chem. Phys.
107
,
6732
6735
(
1997
).
17.
H. M.
Pickett
,
J. Mol. Spectrosc.
148
,
371
377
(
1991
).
18.
R. C.
Woods
,
J. Mol. Spectrosc.
21
,
4
24
(
1966
).
19.
R. C.
Woods
,
J. Mol. Spectrosc.
22
,
49
59
(
1967
).
20.
P.
Groner
,
J. Mol. Spectrosc.
278
,
52
67
(
2012
).
21.
B. J.
Drouin
,
J. C.
Pearson
,
A.
Walters
, and
V.
Lattanzi
,
J. Mol. Spectrosc.
240
,
227
237
(
2006
).
22.
D. R.
Herschbach
,
J. Chem. Phys.
31
,
91
108
(
1959
).
23.
S.
Herbers
,
S. M.
Fritz
,
P.
Mishra
,
H. V. L.
Nguyen
, and
T. S.
Zwier
,
J. Chem. Phys.
152
,
074301
(
2020
).
24.
L. H.
Xu
and
J. T.
Hougen
,
J. Mol. Spectrosc.
173
,
540
551
(
1995
).
25.
I.
Kleiner
,
ACS Earth Space Chem.
3
,
1812
1842
(
2019
).
26.
K.
Eibl
,
W.
Stahl
,
I.
Kleiner
, and
H. V. L.
Nguyen
,
J. Chem. Phys.
149
,
144306
(
2018
).
27.
Y.
Zhao
,
W.
Stahl
, and
H. V. L.
Nguyen
,
Chem. Phys. Lett.
545
,
9
13
(
2012
).
28.
L.
Ferres
,
K. N.
Truong
,
W.
Stahl
, and
H. V. L.
Nguyen
,
ChemPhysChem
19
,
1781
1788
(
2018
).
29.
C. J.
Smith
,
A. K.
Huff
,
H.
Zhang
,
Y.
Mo
, and
K. R.
Leopold
,
J. Chem. Phys.
150
,
134302
(
2019
).
30.
K. P. R.
Nair
,
S.
Herbers
,
A.
Lesarri
, and
J.-U.
Grabow
,
J. Mol. Spectrosc.
361
,
1
7
(
2019
).
31.
S.
Herbers
and
H. V. L.
Nguyen
,
J. Mol. Spectrosc.
370
,
111289
(
2020
).
32.
K. P. R.
Nair
,
S.
Herbers
,
H. V. L.
Nguyen
, and
J.-U.
Grabow
,
Spectrochim. Acta, Part A
242
,
118709
(
2020
).
33.
M.
Hermanns
,
N.
Wehres
,
F.
Lewen
,
H. S. P.
Müller
, and
S.
Schlemmer
,
J. Mol. Spectrosc.
358
,
25
36
(
2019
).
34.
J. U.
Grabow
,
W.
Stahl
, and
H.
Dreizler
,
Rev. Sci. Instrum.
67
,
4072
4084
(
1996
).
35.
M. H.
Ordu
,
O.
Zingsheim
,
A.
Belloche
,
F.
Lewen
,
R. T.
Garrod
,
K. M.
Menten
,
S.
Schlemmer
, and
H. S. P.
Müller
,
Astron. Astrophys.
629
,
A72
(
2019
).
36.
M. A.
Martin-Drumel
,
J.
van Wijngaarden
,
O.
Zingsheim
,
F.
Lewen
,
M. E.
Harding
,
S.
Schlemmer
, and
S.
Thorwirth
,
J. Mol. Spectrosc.
307
,
33
39
(
2015
).
37.
O.
Zingsheim
,
L.
Bonah
,
F.
Lewen
,
S.
Thorwirth
,
H. S. P.
Müller
, and
S.
Schlemmer
,
J. Mol. Spectrosc.
381
,
111519
(
2021
).
38.
J.
Mélan
,
S.
Khemissi
, and
H. V. L.
Nguyen
,
Spectrochim. Acta A
253
,
119564
(
2021
).
39.
S.
Khemissi
and
H. V. L.
Nguyen
,
ChemPhysChem
21
,
1682
1687
(
2020
).
40.
W.
Gordy
and
R. L.
Cook
,
Microwave Molecular Spectra
, Equations 12.52 and 12.56, 3rd ed. (
Wiley
,
New York
,
1984
), Vol. 18.
41.
C.
Dindić
,
A.
Lüchow
,
N.
Vogt
,
J.
Demaison
, and
H. V. L.
Nguyen
,
J. Phys. Chem. A
125
,
4986
4997
(
2021
).
42.
R. J.
Lavrich
,
D. F.
Plusquellic
,
R. D.
Suenram
,
G. T.
Fraser
,
A. R. H.
Walker
, and
M. J.
Tubergen
,
J. Chem. Phys.
118
,
1253
1265
(
2003
).
43.
P.
Stahl
,
B. E.
Arenas
,
O.
Zingsheim
,
M.
Schnell
,
L.
Margulès
,
R. A.
Motiyenko
,
G. W.
Fuchs
, and
T. F.
Giesen
,
J. Mol. Spectrosc.
378
,
111445
(
2021
).
44.
T.
Yanai
,
D. P.
Tew
, and
N. C.
Handy
,
Chem. Phys. Lett.
393
,
51
57
(
2004
).
45.
S.
Grimme
,
J.
Antony
,
S.
Ehrlich
, and
H.
Krieg
,
J. Chem. Phys.
132
,
154104
(
2010
).
46.
E. R.
Johnson
and
A. D.
Becke
,
J. Chem. Phys.
123
,
024101
(
2005
).
47.
M. J.
Frisch
,
G. W.
Trucks
,
H. B.
Schlegel
,
G. E.
Scuseria
,
M. A.
Robb
,
J. R.
Cheeseman
,
G.
Scalmani
,
V.
Barone
,
G. A.
Petersson
,
H.
Nakatsuji
,
X.
Li
,
M.
Caricato
,
A. V.
Marenich
,
J.
Bloino
,
B. G.
Janesko
,
R.
Gomperts
,
B.
Mennucci
,
H. P.
Hratchian
,
J. V.
Ortiz
,
A. F.
Izmaylov
,
J. L.
Sonnenberg
,
D.
Williams-Young
,
F.
Ding
,
F.
Lipparini
,
F.
Egidi
,
J.
Goings
,
B.
Peng
,
A.
Petrone
,
T.
Henderson
,
D.
Ranasinghe
,
V. G.
Zakrzewski
,
J.
Gao
,
N.
Rega
,
G.
Zheng
,
W.
Liang
,
M.
Hada
,
M.
Ehara
,
K.
Toyota
,
R.
Fukuda
,
J.
Hasegawa
,
M.
Ishida
,
T.
Nakajima
,
Y.
Honda
,
O.
Kitao
,
H.
Nakai
,
T.
Vreven
,
K.
Throssell
,
J. A.
Montgomery
, Jr.
,
J. E.
Peralta
,
F.
Ogliaro
,
M. J.
Bearpark
,
J. J.
Heyd
,
E. N.
Brothers
,
K. N.
Kudin
,
V. N.
Staroverov
,
T. A.
Keith
,
R.
Kobayashi
,
J.
Normand
,
K.
Raghavachari
,
A. P.
Rendell
,
J. C.
Burant
,
S. S.
Iyengar
,
J.
Tomasi
,
M.
Cossi
,
J. M.
Millam
,
M.
Klene
,
C.
Adamo
,
R.
Cammi
,
J. W.
Ochterski
,
R. L.
Martin
,
K.
Morokuma
,
O.
Farkas
,
J. B.
Foresman
, and
D. J.
Fox
, GAUSSIAN 16 Revision B.01,
Gaussian, Inc.
,
Wallingford, CT
,
2017
.
48.
S.
Herbers
,
P.
Kraus
, and
J.-U.
Grabow
,
J. Chem. Phys.
150
,
144308
(
2019
).
49.
V. V.
Ilyushin
,
E. A.
Alekseev
,
Z.
Kisiel
, and
L.
Pszczółkowski
,
J. Mol. Spectrosc.
339
,
31
39
(
2017
).
50.
D.
Tikhonov
,
Struct. Chem.
(published online,
2021
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.