Evaluation of B3LYP, X3LYP, and M06-Class density functionals for predicting the binding energies of neutral, protonated, and deprotonated water clusters

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 5, Issue 4, 2009, Pages 1016-1026

  Bryantsev, Vyacheslav S ^a   Diallo, Mamadou S ^a   Van Duin, Adri C T ^b   Goddard III, William A ^a  

^a CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^b The Pennsylvania State University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 65249149630     PISSN: 15499618     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct800549f     Document Type: Article

References (68)

1. (a) Mucha, M.; Frigato, T.; Levering, L. M.; Allen, H. C.; Tobias, D. J.; Dang, L. X.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7617-7623.
2. (b) Vacha, R.; Buch, V.; Milet, A.; Devlin, J. P.; Jungwirth, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7 (9), 4736-4747.
3. (c) Wick, C. D.; Kuo, I.-F. W.; Mundy, C. J.; Dang, L. X. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 2002-2010.
4. (d) Jorgensen, W. L. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 1877-1877.
5. (e) Xie, W.; Gao, J. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 1890-1900.
6. (a) Stillinger, F. H.; David, C. W. J. Chem. Phys. 1978, 69, 1473-1484.
7. (b) David, C. W. J. Chem. Phys. 1996, 104, 7255-7260.
8. (c) Halley, J. W.; Rustad, J. R.; Rahman, A. J. Chem. Phys. 1993, 98, 4110-4119.
9. (d) Corrales, L. R. J. Chem. Phys. 1999, 110, 9071-9080.
10. (e) Lussetti, E.; Pastore, G.; Smatgiassi, E. Chem. Phys. Lett. 2003, 381, 287-291.
11. (f) Garofalini, S. H.; Mahadevan, T. S. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 8919-8927.
12. (g) Goddard, W. A., III; Merinov, B.; van Duin, A. C. T.; Jacob, T.; Blanco, M.; Molinero, V.; Jang, S. S. Mol. Simul. 2006, 32, 251-268.
13. (a) Todorova, T.; Seitsonen, A. P.; Hutter, J.; Kuo, I.-F. W.; Mundy, C. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3685-3691.
14. (b) VandeVondele, J.; Mohamed, F.; Krack, M.; Hutter, J.; Sprik, M.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 014515-1-6.
15. (a) Tuckerman, M. E.; Marx, D.; Parrinello, M. Nature 2002, 417, 925-929.
16. (b) Tuckerman, M. E.; Chandra, A.; Marx, D. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 151-158.
17. McGrath, M. J.; Siepmann, J. I.; Kuo, I.-F. W.; Mundy, C. J. Mol. Phys. 2006, 104, 3619-3626.
18. Bryantsev, V. S.; Diallo, M. S.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9709-9719.
19. Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 1994, 102, 4505-4517.
20. Hall, R. J.; Hillier, I. H.; Vincent, M. A. Chem. Phys. Lett. 2000, 320, 139-143.
21. Xu, X.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2305-2313.
22. Su, J. T.; Xu, X.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10518-10526.
23. Dahlke, E. E.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15677-15683.
24. Csonka, G. I.; Ruzsinszky, A.; Perdew, J. P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21471-21475.
25. Dahlke, E. E.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 10595-10601.
26. Anderson, J. A.; Tschumper, G. S. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 7268-7271.
27. Svozil, D.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 9194-9199.
28. Santra, B.; Michaelides, A.; Scheffler, M. J. Chem. Phys. 2007, 127, 1-9.
29. Shields, G. C.; Kirschner, K. N. Synth. React. Inorg., Met.-Org., Nano-Met. Chem. 2008, 38, 32-39.
30. Dahlke, E. E.; Olson, R. M.; Leverentz, H. R.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 3976-3984.
31. Dahlke, E. E.; Orthmeyer, M. A.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 2372-2381.
32. (a) Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2006, 125, 1-17, 194101.
33. (b) Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Theor. Chem. Acc. 2008, 120, 215-241.
34. (a) Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100.
35. (b) Lee, C. T.; Yang, W. T.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789.
36. Xu, X.; Goddard, W. A., III. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 2673-2677.
37. Möller, C.; Plesset, M. S. Phys. Rev. 1934, 46, 618-622.
38. (a) Purvis, G. D., III; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1982, 76, 1910-1918.
39. (b) Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A.; Head-Gordon, M. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 479-483.
40. (c) Watts, J. D.; Gauss, J.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 8718-8733.
41. (a) Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007-1023.
42. (b) Kendall, R. A.; Dunning, T. H., Jr.; Harrison, R. J. J. Chem. Phys. 1992, 96, 6796-6806.
43. Xantheas, S. S. Struct. Bonding (Berlin) 2005, 116, 119-148.
44. Masamura, M. Theor. Chem. Acc. 2001, 106, 301-313.
45. Masamura, M. Int. J. Quantum Chem. 2004, 100, 28-40.
46. Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19, 553-566.
47. (a) Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 1996, 104, 8821-8824.
48. (b) Valiron, P.; Mayer, I. Chem. Phys. Lett. 1997, 275, 46-55.
49. Xantheas, S. S.; Burnham, C. J.; Harrison, R. I. J. Chem. Phys. 2002, 116, 1493-1499.
50. Xantheas, S. S.; Apra, E. J. Chem. Phys. 2004, 120, 823-828.
51. Fanourgakis, G. S.; Apra, E.; Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 2004, 121, 2655-2663.
52. Bryantsev, V. S.; Diallo, M. S.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4422-4430.
53. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 415-432.
54. Bylaska, E. J.; de Jong, W. A.; Govind, N.; Kowalski, K.; Straatsma, T. P.; Valiev, M.; Wang, D.; Apra, E.; Windus, T. L.; Hammond, J.; Nichols, P.; Hirata, S.; Hackler, M. T.; Zhao, Y.; Fan, P.-D.; Harrison, R. J.; Dupuis, M.; Smith, D. M. A.; Nieplocha, J.; Tipparaju, V.; Krishnan, M.; Wu, Q.; Van Voorhis, T.; Auer, A. A.; Nooijen, M.; Brown, E.; Cisneros, G.; Fann, G. I.; Fruchtl, H.; Garza, J.; Hirao, K.; Kendall, R.; Nichols, J. A.; Tsemekhman, K.; Wolinski, K.; Anchell, J.; Bernholdt, D.; Borowski, P.; Clark, T.; Clerc, D.; Dachsel, H.; Deegan, M.; Dyall, K.; Elwood, D.; Glendening, E.; Gutowski, M.; Hess, A.; Jaffe, J.; Johnson, B.; Ju, J.; Kobayashi, R.; Kutteh, R.; Lin, Z.; Littlefield, R.; Long, X.; Meng, B.; Nakajima, T.; Niu, S.; Pollack, L.; Rosing, M.; Sandrone, G.; Stave, M.; Taylor, H.; Thomas, G.; van Lenthe, J.; Wong A.; Zhang, Z. NWChem, A Computational Chemistry Package for Parallel Computers, version 5.1; Pacific Northwest National Laboratory: Richland, WA, 2007.
55. Shin, I.; Park, M.; Min, S. K.; Lee, E. C.; Suh, S. B.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2006, 125, 1-7, 234305].
56. Lee, H. M.; Tarkeshwar, P.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2004, 121, 4657-4664.
57. Feller, D. J. J. Chem. Phys. 1992, 96, 6104-6114.
58. Peterson, K. A.; Wood, D. E.; Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1994, 100, 7410-7415.
59. (a) Helgaker, T.; Klopper, W.; Koch, H.; Noga, J. J. Chem. Phys. 1997, 106, 9639-9646.
60. (b) Halkier, A.; Helgaker, T.; Jorgensen, P.; Klopper, W.; Koch, H.; Olson, J.; Wilson, A. K. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 243-252.
61. Dahlke, E. E.; Leverentz, H. R.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 33-41.
62. (a) Jiang, J. C.; Wang, Y. S.; Chang, H. C.; Lin, S. H.; Lee, Y. T.; Niedner-Schatteburgm, G.; Chang, H. C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1398-1410.
63. (b) Lee, H. M.; Tarakeshwar, P.; Park, J. W.; Kolaski, M. R.; Yoon, Y. J.; Yi, H.-B.; Kim, W. Y.; Kim, K. S. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2949-2958.
64. (c) Park, M.; Shin, I.; Singh, N. J.; Kim, K. S. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 10692-10702.
65. Masamura, M. J. Comput. Chem. 2001, 22, 31-37.
66. (a) Li, X.; Teige, V. E.; Iyengar, S. S. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4815-4820.
67. (b) Ś miechowski, M.; Stangret, J. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 2889-2897.
68. (c) Cappa, C. D.; Smith, J. D.; Messer, B. M.; Cohen, R. C.; Saykally, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4776-4785.