Critical assessment of the performance of density functional methods for several atomic and molecular properties

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 3, Issue 2, 2007, Pages 407-433

  Riley, Kevin E ^a   Op't Holt, Bryan T ^a   Merz Jr , Kenneth M ^a  

^a University of Florida ^*  (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 34249316253     PISSN: 15499618     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct600185a     Document Type: Article

References (116)

1. Adesokan, A. A.; Fredj, E.; Brown, E. C.; Gerber, R. B. Mol. Phys. 2005, 103, 1505-1520.
2. Basheerl, M. M.; Perles, C. E.; Volpe, P. L. O.; Airoldi, C. J. Solution Chem. 2006, 35, 625-637.
3. Bassan, A.; Borowski, T.; Pelmenschikov, V.; Schofield, C.; Siegbahn, P. Abstr. Pap. - Am. Chem. Soc. 2005, 229, U800.
4. Blomberg, M.; Siegbahn, P. Biochim. Biophys. Acta 2004, 1658, 145.
5. Chen, B. G.; Zhang, M. Y.; Zhao, Y. Y.; Zhang, J.; Sun, C. C. Gaodeng Xuexiao Huaxue Xuebao 2006, 27, 1307-1310.
6. Dannenberg, J. J. Pept. Solv. H-Bonds 2006, 72, 227.
7. Dannenberg, J. J.; Asensio, A.; Kobko, N. Abstr. Pap. - Am. Chem. Soc. 2003, 226, U330.
8. Dobes, P.; Otyepka, M.; Strnad, M.; Hobza, P. Chem. - Eur. J. 2006, 12, 4297-4304.
9. Dolker, N.; Maseras, F.; Lledos, A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 306-315.
10. Dorcier, A.; Dyson, P. J.; Gossens, C.; Rothlisberger, U.; Scopelliti, R.; Tavernelli, I. Organometallics 2005, 24, 2114-2123.
11. Ferretti, V.; Pretto, L.; Tabrizi, M. A.; Gilli, P. Acta Crystallogr., Sect. B 2006, 62, 634-641.
12. Isaev, A.; Scheiner, S. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6420-6426.
13. Otyepka, M.; Sklenovsky, P.; Horinek, D.; Kubar, T.; Hobza, P. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 4423-4429.
14. Piana, S.; Bucher, D.; Carloni, P.; Rothlisberger, U. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 11139-11149.
15. Reha, D.; Valdes, H.; Vondrasek, J.; Hobza, P.; Abu-Riziq, A.; Crews, B.; de Vries, M. S. Chem. - Eur. J. 2005, 11, 6803-6817.
16. Rovira, C.; Parrinello, M. Chem. - Eur. J. 1999, 5, 250-262.
17. Sponer, J.; Jurecka, P.; Hobza, P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10142-10151.
18. Sulpizi, M.; Folkers, G.; Rothlisberger, U.; Carloni, P.; Scapozza, L. Quant. Struct.-Act. Relat. 2002, 21, 173-181.
19. Szyczewski, A.; Pietrzak, J.; Mobius, K. Acta Phys. Pol., A 2005, 108, 119-126.
20. Viswanadian, R.; Asensio, A.; Dannenberg, J. J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 9205-9212.
21. Wieczorek, R.; Dannenberg, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14198-14205.
22. Wieczorek, R.; Dannenberg, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17216-17223.
23. Wieczorek, R.; Dannenberg, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14534-14535.
24. Xu, L. Z.; Huang, Y. W.; Yu, G. P.; Si, G. D.; Zhu, Q. Struct. Chem. 2006, 17, 235-239.
25. Zhou, W. Q.; Yang, W.; Qiu, L. H. THEOCHEM 2005, 130, 133-141.
26. Van Alsenoy, C.; Yu, C. H.; Peeters, A.; Martin, J. M. L.; Schafer, L. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 2246-2251.
27. Bour, P.; Kubelka, J.; Keiderling, T. A. Biopolymers 2002, 65, 45-59.
28. Jalkanen, K. J.; Elstner, M.; Suhai, S. THEOCHEM 2004, 675, 61-77.
29. Oldfield, E. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2005, 360, 1347-1361.
30. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133-A1138.
31. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. 1964, 136, B864-B871.
32. Perdew, J. P.; Schmidt, K. AIP Conf. Proc. 2001, 577, 1-20.
33. Mattsson, A. Science 2002, 298, 759-760.
34. Seidl, M.; Perdew, J. P.; Kurth, S. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 5070-5073.
35. Seidl, M.; Perdew, J. P.; Kurth, S. Phys. Rev. A 2000, 62, 012502/012501-01250.2/012515.
36. Binkley, J. S.; Pople, J. A.; Hehre, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 939-947.
37. Gordon, M. S.; Binkley, J. S.; Pople, J. A.; Pietro, W. J.; Hehre, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 2797-2803.
38. Pietro, W. J.; Francl, M. M.; Hehre, W. J.; Defrees, D. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5039-5048.
39. Hehre, W. J.; Ditchfie, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257-2261.
40. Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007-1023.
41. Raymond, K. S.; Wheeler, R. A. J. Comput. Chem. 1999, 20, 207-216.
42. Zhao, Y.; Schultz, N. E.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2005, 123, 161103.
43. Zhao, Y.; Schultz, N. E.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 364-382.
44. Scuseria, G. E.; Staroverov, V. N. Progress in the Development of Exchange-Correlation Functionals. In Theory and Applications of Computational Chemistry: The First 40 Years (A Volume of Technical and Historical Perspectives); Dykstra, C. E., Kim, K. S., Scuseria, G. E., Eds.; Elsevier: Amsterdam, 2005; pp 669-724.
45. Wang, N. X.; Wilson, A. K. J. Chem. Phys. 2004, 121, 7632-7646.
46. Wang, N. X.; Wilson, A. K. Mol. Phys. 2005, 103, 345-358.
47. Bauschlicher, C. W. Chem. Phys. Lett. 1995, 246, 40-44.
48. Neugebauer, A.; Häfelinger, G. THEOCHEM 2002, 578, 229.
49. Neugebauer, A.; Häfelinger, G. THEOCHEM 2002, 585, 35-47.
50. Scheiner, A. C.; Baker, J.; Andzelm, J. W. J. Comput. Chem. 1997, 18, 775-795.
51. Johnson, B. G.; Gill, P. M. W.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1992, 97, 7846-7848.
52. Johnson, B. G.; Gill, P. M. W.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5612-5626.
53. Riley, K. E.; Brothers, E. N.; Ayers, K. B.; Merz, K. M. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 546-553.
54. Mole, S. J.; Zhou, X.; Liu, R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 14665-14671.
55. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Redfern, P. C.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1997, 106, 1063-1079.
56. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 42-55.
57. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Redfern, P. C.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2000, 112, 7374-7383.
58. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K. J. Chem. Phys. 2005, 123, 124107/124101-12410.7/124112.
59. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Rossolov, V.; Kedziora, Z.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 9287-9295.
60. Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8996-8999.
61. Brothers, E. N.; Merz, K. M. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2904-2911.
62. Rabuck, A. D.; Scuseria, G. E. Chem. Phys. Lett. 1999, 309, 450-456.
63. Ernzerhof, M.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 1999, 110, 5029-5036.
64. Hobza, P.; Sponer, J.; Reschel, T. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1315-1325.
65. Paizs, B.; Suhai, S. J. Comput. Chem. 1998, 19, 575-584.
66. Tuma, C.; Bosese, A. D.; Handy, N. C. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 3939-3947.
67. Rappe, A. K.; Bernstein, E. R. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6117-6128.
68. Rabuck, A. D.; Scuseria, G. E. Ther. Chem. Acc. 2000, 104, 439-444.
69. Ireta, J.; Neugebauer, J.; Scheffler, M. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 5692-5698.
70. Xu, X.; Goddard, W. A. J. Chem. Phys. A 2004, 108, 2305-2313.
71. Helkier, A.; Klopper, W.; Helgaker, T.; Jorgensen, P.; Taylor, P. R. J. Chem. Phys. 1999, 111, 9157.
72. Tsuzuki, S.; Lüthi, H. P. J. Chem. Phys. 2001, 114, 3949-3957.
73. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 415.
74. Lynch, B. J.; Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1384-1388.
75. Stamant, A.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A.; Holgren, T. A. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1483.
76. Scheiner, P.; Fokin, A. A.; Pascal, R. A., Jr.; de Meijere, A. Org. Lett. 2006, 8, 3635-3638.
77. Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 842-846.
78. Zhao, Y.; González-Garcia, N.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2012-2018.
79. Dickson, R. M.; Becke, A. D. J. Chem. Phys. 2005, 123, 111101/111101-11110.1/111103.
80. Dybala-Defratyka, A.; Paneth, P.; Pu, J. Z.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2475-2486.
81. Lynch, B. J.; Fast, P. L.; Harris, M.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4811-4815.
82. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Chesseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Forseman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Baboul, A. G.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; AlLoham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 03; version C.01; Gaussian Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
83. Ochterski, J. W. Themochemistry in Gaussian. www.gaussian.com (accessed Sept 12, 2006).
84. NIST. NIST Chemistry Webbook, http://webbook.nist.gov/chemistry/ (accessed Sept 12, 2006).
85. Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19, 553-566.
86. Repasky, M. P.; Chandrasekhar, J.; Jorgensen, W. L. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1601-1622.
87. Halgren, T. a. J. Comput. Chem. 1999, 20, 730-748.
88. Freile, M. L.; Risso, S.; Curaqueo, A.; Zamora, M. A.; Enriz, R. D. THEOCHEM 2005, 731, 107-114.
89. Zhong, H. Z.; Stewart, E. L.; Kontoyianni, M.; Bowen, J. P. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 230-238.
90. Roothan. Rev. Mod. Phys. 1951, 23, 69.
91. Møller, C.; Plesset, M. S. Phys. Rev. 1934, 46, 618.
92. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. Lett. 1997, 274, 242-250.
93. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100.
94. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789.
95. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623-11627.
96. Hertwig, R. H.; Koch, W. Chem. Phys. Lett. 1997, 268, 345-351.
97. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868.
98. Slater, J. C. Quantum Theory of Molecular and Solids; McGraw-Hill: New York, 1974; Vol. 4.
99. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200-1211.
100. Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822-8824.
101. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244-13249.
102. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1992, 46, 6671-6687.
103. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
104. Schmider, H. L.; Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1998, 108, 9624-9631.
105. Voorhis, T. V.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 1998, 109, 400-410.
106. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1996, 104, 1040-1046.
107. Adamo, C.; Barone, V. J. J. Chem. Phys. 1998, 108, 664-675.
108. Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E.; Tao, J.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12129-12137.
109. Tao, J.; Perdew, J. P.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401.
110. Rey, J.; Savin, A. Int. J. Quantum Chem. 1998, 69, 581-590.
111. Krieger, J. B.; Chen, J.; Iafrate, G. J.; Savin, A. In Electron Correlations and Materials Properties; Gonis, A., Kioussis, N., Eds.; Plenum: New York, 1999; pp 463.
112. Toulouse, J.; Savin, A.; Adamo, C. J. Chem. Phys. 2002, 117, 10465-10473.
113. Zhao, Y.; Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2715-2719.
114. Zhao, Y.; Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 43-52.
115. Gill, P. M. W. Mol. Phys. 1996, 89, 433-445.
116. Hamprecht, F. A.; Cohen, A. J.; Tozer, D. J.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 1998, 109, 6264-6271.