B972-PFD:一种高精度的色散校正密度泛函方法

何禹 王一波

引用本文: 何禹,  王一波. B972-PFD:一种高精度的色散校正密度泛函方法[J]. 物理化学学报, 2017, 33(6): 1149-1159. doi: 10.3866/PKU.WHXB201703291 shu
Citation:  HE Yu,  WANG Yi-Bo. B972-PFD: A High Accuracy Density Functional Method for Dispersion Correction[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(6): 1149-1159. doi: 10.3866/PKU.WHXB201703291 shu

B972-PFD:一种高精度的色散校正密度泛函方法

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(41165007)和贵州省自然科学基金(20082116)资助项目

摘要: 发现一种与球原子经验色散模型SAM深度契合的杂化泛函B972,组合成高精度的色散校正密度泛函B972-PFD。采用S66、S66x8和S22标准数据集以及大气氢键团簇、Adenine-Thymine的π…π堆叠、Watson-Crick氢键复合物和甲烷结合(H2O)20水簇等体系测试了B972-PFD的性能。测试结果显示:对于S66数据集B972-PFD方法的精度与Head-Gordon研究组的三个新泛函ωB97X-V、B97M-V和ωB97M-V处于同一水平,相对于CCSD(T)/CBS金质标准,结合能的RMSD小于1 kJ·mol-1;在其它数据集的测试中,B972-PFD方法也表现出很好的计算精度。通过研究基函数效应,我们推荐Pople的6-311++G(2d,p)作为B972-PFD方法的最优性价比基组。

English

    1. [1]

      (1) Rezac, J.; Riley, K. E.; Hobza, P. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2427. doi: 10.1021/ct200294

    2. [2]

      (2) Yu, H. S.; He, X.; Li, S. L.; Truhlar, D. G. Chem. Sci. 2016, 7, 5032, doi: 10.1039/C6SC00705H

    3. [3]

      (3) Mardirossian, N.; Head-Gordon, M. J. Chem. Theory Comput. 2016, 12, 4303. doi: 10.1021/acs.jctc.6b00637

    4. [4]

      (4) Schwabe, T.; Grimme, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 3397. doi: 10.1039/B704725H

    5. [5]

      (5) Chai, J. D.; Mao, S. P. Chem. Phys. Lett. 2012, 538, 121. doi: 10.1016/j.cplett.2012.04.045

    6. [6]

      (6) Chai, J. D.; Head-Gordon, M. J. Chem. Phys. 2009, 131, 174105. doi: 10.1063/1.3244209.

    7. [7]

      (7) Zhang, Y.; Xu, X.; Goddard, W. A., III. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 4963. doi: 10.1073/pnas.0901093106

    8. [8]

      (8) Zhang, I. Y.; Xu, X.; Jung, Y.; Goddard, W. A., III. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 19896. doi:10.1073/pnas.1115123108

    9. [9]

      (9) Grimme, S.; Hansen, A.; Brandenburg, J. G.; Bannwarth, C. Chem. Rev. 2016, 116 (SI), 5105. doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00533.

    10. [10]

      (10) Grimme, S.; Antony, J.; Ehrlich, S.; Krieg, H. J. Chem. Phys. 2010, 132, 154104. doi: 10.1063/1.3382344

    11. [11]

      (11) Vydrov, O. A.; Van Voorhis, T. J. Chem. Phys. 2010, 133, 244103. doi: 10.1063/1.3521275

    12. [12]

      (12) Mardirossian, N.; Head-Gordon, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 9904. doi: 10.1039/c3cp54374a

    13. [13]

      (13) Mardirossian, N.; Head-Gordon, M. J. Chem. Phys. 2015, 142, 074111. doi: 10.1063/1.4907719

    14. [14]

      (14) Mardirossian, N.; Head-Gordon, M. J. Chem. Phys. 2016, 144, 214110. doi: 10.1063/1.4952647

    15. [15]

      (15) Austin, A.; Petersson, G. A.; Frisch, M. J.; Dobek, F. J.; Scalmani, G.; Throssell, K. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 4989. doi: 10.1021/ct300778e

    16. [16]

      (16) Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 09, Revision D.01; Gaussian Inc.: Wallingford CT, 2009.

    17. [17]

      (17) Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 16, Rev.A.03; Gaussian Inc.: Wallingford CT, 2016.

    18. [18]

      (18) He, Y.; Wang, Y. B. Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32, 2709. [何 禹, 王一波. 物理化学学报, 2016, 32, 2709]doi: 10.3866/PKU.WHXB201609132

    19. [19]

      (19) Wilson, P. J.; Bradley, T. J.; Tozer, D. J. J. Chem. Phys. 2001, 115, 9233. doi: 10.1063/1.1412605

    20. [20]

      (20) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648. doi: 10.1063/1.464913

    21. [21]

      (21) Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098. doi: 10.1103/PhysRevA.38.3098

    22. [22]

      (22) Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865. doi: 10.1103/PhysRevLett.77.3865

    23. [23]

      (23) Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6158. doi: 10.1063/1.478522

    24. [24]

      (24) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1996, 104, 1040. doi: 10.1063/1.470829

    25. [25]

      (25) Tao, J. M.; Perdew, J. P.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401. doi: 10.1103/PhysRevLett.91.146401

    26. [26]

      (26) Chai, J. D.; Head-Gordon, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 084106. doi: 10.1063/1.2834918

    27. [27]

      (27) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1997, 8554. doi: 10.1063/1.475007

    28. [28]

      (28) Hamprecht, F. A.; Cohen, A.; Tozer, D. J.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 1998, 109, 6264. doi: 10.1063/1.477267

    29. [29]

      (29) Thomas, W. K.; David, J. T. J. Chem. Phys. 2005, 123, 121103. doi: 10.1063/1.2061227

    30. [30]

      (30) Boese, A. D.; Martin, J. M. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3405. doi: 10.1063/1.1774975

    31. [31]

      (31) Xu, X.; Goddard, W. A., III. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 2673. doi: 10.1073/pnas.0308730100

    32. [32]

      (32) Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007. doi: 10.1063/1.456153

    33. [33]

      (33) Kendall, R. A.; Dunning, T. H.; Harrison, R. J. J. Chem. Phys. 1992, 96, 6796. doi: 10.1063/1.462472

    34. [34]

      (34) Woon, D. E.; Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1358. doi: 10.1063/1.464303

    35. [35]

      (35) Weigend, F.; Ahlrichs, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 3297. doi: 10.1039/b508541a

    36. [36]

      (36) Jurecak, P.; Sponer, J.; Cemy, J.; Hobza, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 1985. doi:10.1039/b600027d

    37. [37]

      (37) Elm, J.; Kristensen, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19, 1122. doi: 10.1039/c6cp06851k

    38. [38]

      (38) Rezac, J.; Riley, K. E.; Hobza, P. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 3466. doi: 10.1021/ct200523a

    39. [39]

      (39) Shao, Y.; Gan, Z.; Epifanovsky, E.; Gilbert, A. T.; Gill, P. M.; Head-Gordon, M. Mol. Phys. 2015, 113, 184. doi:10.1080/00268976.2014.952696

    40. [40]

      (40) Wang, Y. B.; Lin, Z. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6072. doi: 10.1021/ja028998g

    41. [41]

      (41) Wang, W. Z.; Sun, T.; Zhang, Y.; Wang, Y. B. J. Chem. Phys. 2015, 143, 4145. doi: 10.1063/1.4931121

    42. [42]

      (42) Sun, T.; Wang Y. B. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 2553. [孙 涛, 王一波. 物理化学学报, 2011, 27, 2553.]doi: 10.3866/PKU.WHXB20111017

    43. [43]

      (43) Li, M. M.; Wang, Y. B.; Zhang, Y.; Wang, W. Z. J. Phys. Chem. A 2016, 120, 5766. doi: 10.1021/acs.jpca.6b06492

    44. [44]

      (44) Chai, J. D.; Head-Gordon, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6615. doi: 10.1039/b810189b

    45. [45]

      (45) Lin, Y. S.; Li, G. D.; Mao, S. P.; Chai, J. D. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9.263. doi:10.1021/ct300715s

    46. [46]

      (46) Brauer, B.; Kesharwani, M. K.; Kozuch, S.; Martin, J. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 20905. doi: 10.1039/c6cp00688d.

    47. [47]

      (47) Deible, M. J.; Tuguldur, O.; Jordan K. D. J. Phys. Chem. B 2014, 118, 8257. doi: 10.1021/jp501592h

    48. [48]

      (48) Lao, K. U.; Herbert, J. M. J. Phys. Chem. A 2015, 119, 235. doi: 10.1021/jp5098603

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  2
  • 文章访问数:  605
  • HTML全文浏览量:  93
文章相关
  • 发布日期:  2017-03-29
  • 收稿日期:  2017-01-10
  • 修回日期:  2017-03-09
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章