Chức năng mật độ loại GGA bán thực nghiệm được xây dựng với sự hiệu chỉnh phân tán tầm xa

Journal of Computational Chemistry - Tập 27 Số 15 - Trang 1787-1799 - 2006
Stefan Grimme1
1Theoretische Organische Chemie, Organisch‐Chemisches Institut der Universität Münster, Corrensstraße 40, D‐48149 Münster, Germany

Tóm tắt

Tóm tắtMột hàm mật độ mới (DF) thuộc loại xấp xỉ gradient tổng quát (GGA) cho các ứng dụng hóa học chung có tên là B97‐D được đề xuất. Nó dựa trên phương án chuỗi lũy thừa của Becke từ năm 1997 và được tham số hóa rõ ràng bằng cách bao gồm các hiệu chỉnh phân tán cặp nguyên tử dạng triệt tiêu C6 · R−6. Một sơ đồ tính toán tổng quát cho các tham số được sử dụng trong hiệu chỉnh này đã được thiết lập và các tham số cho các nguyên tố lên tới xenon và một hệ số tỷ lệ cho phần phân tán cho một số hàm mật độ thông thường (BLYP, PBE, TPSS, B3LYP) được báo cáo. Hàm mới được thử nghiệm so sánh với các GGAs khác và hàm lai B3LYP trên các bộ tiêu chuẩn kiểm tra nhiệt hóa học, cho 40 hợp chất liên kết không cộng hóa trị, bao gồm cả các phân tử thơm xếp chồng lớn và cụm nguyên tố nhóm II, và cho việc tính toán hình học phân tử. Thêm vào đó, các bài kiểm tra chéo được thực hiện cho các phản ứng hữu cơ kim loại và các vấn đề khó khăn khác đối với các hàm tiêu chuẩn. Tóm lại, tìm thấy rằng B97‐D thuộc vào một trong những GGAs đa năng chính xác nhất, đạt đến, ví dụ cho bộ G97/2 của nhiệt hình thành, một độ lệch tuyệt đối trung bình chỉ có 3.8 kcal mol−1. Hiệu suất cho các hệ thống liên kết không cộng hóa trị bao gồm nhiều phức hợp van der Waals thuần rất tốt, đạt đến độ chính xác CCSD(T) trung bình. Chiến lược cơ bản trong phát triển để hạn chế mô tả hàm mật độ đến chiều dài tương quan electron ngắn hơn và mô tả các tình huống với khoảng cách giữa các nguyên tử trung bình đến lớn bằng các thuật ngữ C6 · R−6 triệt tiêu dường như rất thành công, như chứng minh cho một số phản ứng khó khăn nổi tiếng. Chẳng hạn, đối với sự đồng phân hóa của các alkan nhánh lớn hơn sang alkan thẳng, B97‐D là hàm duy nhất có sẵn đưa ra dấu đúng cho sự chênh lệch năng lượng. Từ quan điểm thực tế, hàm mới dường như khá chắc chắn và do đó được đề xuất như một phương pháp hóa học lượng tử hiệu quả và chính xác cho các hệ thống lớn nơi lực phân tán có tầm quan trọng chung. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Comput Chem 2006

Từ khóa

#Hóa học #Xấp xỉ Gradient Tổng quát #Hàm Mật Độ #Phân Tán #B97‐D

Tài liệu tham khảo

10.1103/PhysRev.140.A1133

Parr R. G., 1989, Density‐Functional Theory of Atoms and Molecules

10.1002/3527600043

Hobza P., 1995, Comput Chem, 11, 1315, 10.1002/jcc.540161102

10.1063/1.1522715

10.1016/0009-2614(94)01027-7

10.1063/1.1329889

10.1063/1.1637034

10.1002/jcc.20078

10.1103/PhysRevLett.93.153004

10.1209/epl/i2004-10495-7

10.1103/PhysRevA.72.012510

10.1063/1.1884601

10.1063/1.2065267

10.1063/1.1884112

10.1063/1.2148954

10.1063/1.2165183

10.1103/PhysRevA.38.3098

10.1103/PhysRevB.37.785

10.1103/PhysRevLett.77.3865

10.1021/la048461b

10.1002/cphc.200500100

10.1021/ct050122n

10.1021/ja053613q

10.1002/ange.200600448

10.1002/anie.200600448

10.1063/1.475007

10.1063/1.480732

10.1016/S0009-2614(99)01273-7

10.1063/1.1774975

10.1063/1.2061227

10.1103/PhysRevLett.91.146401

10.1063/1.464913

10.1021/j100096a001

10.1063/1.476438

10.1063/1.2190220

10.1063/1.1424928

10.1063/1.478522

10.1063/1.432569

Ahlrichs R., 2003, TURBOMOLE (Vers. 5.6)

10.1021/jp050036j

10.1021/om049521b

10.1063/1.2162161

10.1063/1.467146

The basis sets are available from the TURBOMOLE homepage via the FTP Server Button (in the subdirectories basen jbasen and cbasen). Seehttp://www.turbomole.com.

10.1039/b508541a

10.1007/BF01114537

10.1016/0009-2614(69)80118-1

10.1080/00268977000101561

10.1063/1.456153

10.1063/1.462569

10.1016/0009-2614(95)00621-A

10.1007/s002140050244

10.1021/jp048233q

10.1063/1.473182

10.1021/jp050536c

10.1063/1.1569242

10.1016/S0009-2614(00)00654-0

10.1002/jcc.10320

Fröhlich N., 2001, Theoretical Thermochemistry

10.1021/jo051545k

10.1002/ange.200502440

10.1002/anie.200502440

10.1021/jp057329x

10.1002/jcc.20363

10.1039/b507036h

10.1063/1.2178795

10.1016/0022-2860(92)87094-C

10.1016/0022-2860(93)85053-W

10.1021/jp031102p

Grant Hill J., Phys Chem Chem Phys

10.1021/jp054461o

10.1063/1.1876092

10.1021/jp040705d

10.1016/j.cplett.2004.05.063

10.1002/chem.200400091

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Computational Chemistry

Tập 27 Số 15

1787-1799

Thông tin tác giả