Benchmark databases for nonbonded interactions and their use to test density functional theory

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 1, Issue 3, 2005, Pages 415-432

  Zhao, Yan ^a   Truhlar, Donald G ^a  

^a University of Minnesota   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 77249127120     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct049851d     Document Type: Article

References (147)

1. Pauling, L. The Nature of the Chemical Bond, 3rd ed.; Cornell University Press: Ithaca, 1960.
2. Kollman, P. A. In Chemical Applications of Atomic and Molecular Electrostatic Potentials; Politzer, P. A., Truhlar, D. G., Eds.; Plenum: New York, 1981; p 243.
3. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. 1964, 136, 864.
4. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, 1133.
5. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200.
6. Perdew, J. P.; Zunger, A. Phys. Rev. B 1981, 23, 5048.
7. Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822.
8. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
9. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
10. Tschinke, V.; Ziegler, T. A. J. Chem. Phys. 1990, 93, 8051.
11. Perdew, J. P. In Electronic Structure of Solids '91; Ziesche, P., Eschig, H., Eds.; Akademie Verlag: Berlin, 1991; p 11.
12. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244.
13. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372.
14. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
15. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.
16. Kristyan, S.; Pulay, P. Chem. Phys. Lett. 1994, 229, 175.
17. Hobza, P.; Sponer, J.; Reschel, T. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1315.
18. Ruiz, E.; Salahub, D. R.; Vela, A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1141.
19. Ruiz, E.; Salahub, D. R.; Vela, A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12265.
20. Gill, P. M. W. Mol. Phys. 1996, 89, 433.
21. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1996, 104, 1040.
22. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
23. Perdew, J. P.; Ernzerhof, M.; Burke, K. J. Chem. Phys. 1996, 105, 9982.
24. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1997, 107, 8554.
25. Filatov, M.; Thiel, W. Mol. Phys. 1997, 847.
26. Hertwig, R. H.; Koch, W. Chem. Phys. Lett. 1997, 268, 345.
27. Garcia, A.; Cruz, E. M.; Sarasola, C.; Ugalde, J. M. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3021.
28. Gritsenko, O. V.; Schipper, P. R. T.; Baerends, E. J. J. Chem. Phys. 1997, 107, 5007.
29. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1998, 108, 664.
30. Schmider, H. L.; Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1998, 108, 9624.
31. Paizs, B.; Suhai, S. J. Comput. Chem. 1998, 19, 575.
32. Voorhis, T. V.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 1998, 109, 400.
33. Hamprecht, F. A.; Cohen, A. J.; Tozer, D. J.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 1998, 109, 6264.
34. Alkorta, I.; Rozas, I.; Elguero, J. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 9278.
35. Handy, N. C.; Tozer, D. J. Mol. Phys. 1998, 94, 707.
36. Krieger, J. B.; Chen, J.; Iafrate, G. J. Int. J. Quantum Chem. 1998, 69, 255.
37. Rey, J.; Savin, A. Int. J. Quantum Chem. 1998, 69, 581.
38. 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; p 463.
39. Tuma, C.; Bosese, A. D.; Handy, N. C. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 3939.
40. Engel, E.; Dreizler, R. M. J. Comput. Chem. 1999, 20, 31.
41. Hammer, B.; Hansen, L. B.; Norskov, J. K. Phys. Rev. B 1999, 59, 7413.
42. Perdew, J. P.; Kurth, S.; Zupan, A.; Blaha, P. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 2544.
43. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 2000, 112, 4020.
44. Rappe, A. K.; Bernstein, E. R. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6117.
45. Lynch, B. J.; Fast, P. L.; Harris, M.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4811.
46. He, Y.; Grafenstein, J.; Kraka, E.; Cremer, D. Mol. Phys. 2000, 98, 1639.
47. Rabuck, A. D.; Scuseria, G. E. Theor. Chem. Acc. 2000, 104, 439.
48. Proynov, E.; Chermette, H.; Salahub, D. R. J. Chem. Phys. 2000, 113, 10013.
49. Handy, N. C.; Cohen, A. J. Mol. Phys. 2001, 99, 403.
50. Hoe, W.-M.; Cohen, A. J.; Handy, N. C. Chem. Phys. Lett. 2001, 341, 319.
51. Perdew, J. P.; Schmidt, K. In Density Functional Theory and Its Applications to Materials; Doren, V., Alsenoy, C. V., Geerlings., P., Eds.; American Institute of Physics: New York, 2001.
52. Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 2936.
53. Wilson, P. J.; Bradley, T. J.; Tozer, D. J. J. Chem. Phys. 2001, 115, 9233.
54. Tsuzuki, S.; Luthi, H. P. J. Chem. Phys. 2001, 114, 3949.
55. Karpfen, A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 2064.
56. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2002, 116, 5933.
57. Menconi, G.; Tozer, D. J. Chem. Phys. Lett. 2002, 360, 38.
58. Boese, A. D.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 2002, 116, 9559.
59. Baker, J.; Pulay, P. J. Chem. Phys. 2002, 117, 1441.
60. Toulouse, J.; Savin, A.; Adamo, C. J. Chem. Phys. 2002, 117, 10465.
61. Mattsson, A. E. Science 2002, 298, 759.
62. Mourik, T. V.; Gdanitz, R. J. J. Chem. Phys. 2002, 116, 9620.
63. Coote, M. L.; Wood, G. P. F.; Radom, L. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 12124.
64. Lynch, B. J.; Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1384.
65. Karasiev, V. V. J. Chem. Phys. 2003, 118, 8576.
66. Boese, A. D.; Martin, J. M. L.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 2003, 119, 3005.
67. Guner, V.; Khuong, K. S.; Leach, A. G.; Lee, P. S.; Bartberger, M. D.; Houk, K. N. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1445.
68. Boese, A. D.; Chandra, A.; Martin, J. M. L.; Marx, D. J. Chem. Phys. 2003, 119, 5965.
69. Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E.; Tao, J.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12129.
70. Karpfen, A. Theor. Chem. Acc. 2003, 110, 1.
71. Tao, J.; Perdew, J. P.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401.
72. Hsu, J. Y. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 133001.
73. Xu, X.; Goddard, W. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 2673.
74. Zhao, Y.; Pu, J.; Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 673.
75. Zhao, Y.; Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2715.
76. Gomez-Balderas, R.; Coote, M. L.; Henry, D. J.; Radom, L. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2874.
77. Li, Q. S.; Xu, X. D.; Zhang, S. Chem. Phys. Lett. 2004, 20.
78. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6908.
79. Andersson, S.; Gruning, M. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 7621.
80. Boese, A. D.; Martin, J. M. L. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3405.
81. Ireta, J.; Neugebauer, J.; Scheffler, M. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 5692.
82. Perdew, J. P.; Tao, J.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6898.
83. Johnson, E. R.; Wolkow, R. A.; DiLabio, G. A. Chem. Phys. Lett. 2004, 394, 334.
84. Xu, X.; William, A.; Goddard, I. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2305.
85. Zhao, Y.; Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 43.
86. Zhao, Y.; González-García, N.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2012.
87. Møller, C.; Plesset, M. S. Phys. Rev. 1934, 46, 618.
88. Hehre, W. J.; Radom, L.; Schleyer, P. v. R.; Pople, J. A. Ab Initio Molecular Orbital Theory; Wiley: New York, 1986.
89. Pople, J. A.; Head-Gordon, M.; Raghavachari, K. J. Chem. Phys. 1987, 87, 5968.
90. Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007.
91. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1991, 94, 7221.
92. Klopper, W.; Lüthi, H. P.; Brupbacher, T.; Bauder, A. J. Chem. Phys. 1994, 101, 9747.
93. Yin, D.; Mackerell, A. D. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 2588.
94. Ochterski, J. W.; Petersson, G. A.; Montgomery, J. A. J. Chem. Phys. 1996, 2598.
95. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Redfern, P. C.; Rassolov, V.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 7764.
96. Tsuzuki, S.; Uchimaru, T.; Tanabe, K. Chem. Phys. Lett. 1998, 287, 202.
97. Martin, J. M. L.; Oliveira, G. d. J. Chem. Phys. 1999, 111, 1843.
98. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K.; Rassolov, V.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1999, 110, 4703.
99. Halkier, A.; Klopper, W.; Helgaker, T.; Jorgensen, P.; Taylor, P. R. J. Chem. Phys. 1999, 111, 9157.
100. Fast, P. L.; Sanchez, M. L.; Truhlar, D. G. Chem. Phys. Lett. 1999, 306, 407.
101. Klopper, W.; van-Duijneveldt-van-de-Rijdt, J. G. C. M.; Duijneveldt, F. B. v. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 2227.
102. Fast, P. L.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6111.
103. Henry, D. J.; Parkinson, C. J.; Mayer, P. M.; Radom, L. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 6750.
104. Parthiban, S.; de Oliveira, G.; Martin, J. M. L. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 895.
105. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Rassolov, V.; Kedziora, G.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 9287.
106. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 108.
107. Martin, J. M. L.; Parthiban, S. In Quantum Mechanical Prediction of Thermochemical Data; Cioslowski, J., Ed.; Kluwer: Dordrecht, 2001.
108. Parthiban, S.; Martin, J. M. L. J. Chem. Phys. 2001, 114, 6014.
109. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K.; Pople, J. A. Chem. Phys. Lett. 2002, 359, 390.
110. Jurecka, P.; Hobza, P. Chem. Phys. Lett. 2002, 365, 89.
111. Park, S. Y.; Lee, J. S. J. Chem. Phys. 2002, 116, 5389.
112. Huh, S. B.; Lee, J. S. Chem. Phys. Lett. 2003, 369, 466.
113. Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3898.
114. Karpfen, A. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 11431.
115. Langley, C. H.; Allinger, N. L. J. Phys. Chem. 2003, 107, 5208.
116. Karpfen, A. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6871.
117. Guner, V.; Khuong, K. S.; Leach, A. G.; Lee, P. S.; Bartberger, M. D.; Houk, K. N. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 11445.
118. Boese, A. D.; Oren, M.; Atasoylu, O.; Martin, J. M. L.; Kallay, M.; Gauss, J. J. Chem. Phys. 2004, 120, 4129.
119. Dobson, J. F. Int. J. Quantum Chem. 1998, 69, 615.
120. Patton, D. C.; Pederson, M. R. Int. J. Quantum Chem. 1998, 69, 619.
121. Lein, M.; Dobson, J. F.; Gross, E. K. U. J. Comput. Chem. 1999, 20, 12.
122. Kamiya, M.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2002, 117, 6010.
123. Chu, X.; Dalgarno, A. J. Chem. Phys. 2004, 121, 4083.
124. Tang, K. T.; Toennies, J. P. J. Chem. Phys. 1977, 66, 1977.
125. Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1993, 98, 2491.
126. Kleinekathofer, U.; Tang, K. T.; Toennies, J. P.; Yiu, C. L. J. Chem. Phys. 1997, 107, 9502.
127. Peterson, K. A.; Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1995, 102, 2032.
128. Rablen, P. R.; Lockman, J. W.; Jorgensen, W. L. J. Phys. Chem. 1998, 102, 3782.
129. Ogilvie, J. F.; Wang, F. Y. H. J. Mol. Struct. 1992, 273, 277.
130. Ogilvie, J. F.; Wang, F. Y. H. J. Mol. Struct. 1993, 291, 313.
131. Cappelletti, D.; Bartolomei, M.; Pirani, F.; Aquilanti, V. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 10764.
132. Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8996.
133. Slater, J. C. Quantum Theory of Molecular and Solids. Vol. 4: The Self-Consistent Field for Molecular and Solids; McGraw-Hill: New York, 1974.
134. Adamo, C.; Cossi, M.; Barone, V. Theochem. 1999, 493, 145.
135. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Wong, M. W.; Foresman, J. B.; Robb, M. A.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Gomperts, R.; Andres, J. L.; Raghavachari, K.; Binkley, J. S.; Gonzalez, C.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Defrees, D. J.; Baker, J.; Stewart, J. J. P.; Pople, J. A. Gaussian 92/DFT, Revision F.2; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1993.
136. Ceperley, D. M.; Alder, B. J. Phys. Rev. Lett. 1980, 45, 566.
137. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision C.01; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
138. Werner, H.-J.; Knowles, P. J.; Amos, R. D.; Bernhardsson, A.; Berning, A.; Celani, P.; Cooper, D. L.; Deegan, M. J. O.; Dobbyn, A. J.; Eckert, F.; Hampel, C.; Hetzer, G.; Korona, T.; Lindh, R.; Lloyd, A. W.; McNicholas, S. J.; Manby, F. R.; Meyer, W.; Mura, M. E.; Nicklass, A.; Palmieri, P.; Pitzer, R.; Rauhut, G.; Schütz, M.; Schumann, U.; Stoll, H.; Stone, A. J.; Tarroni, R.; Thorsteinsson, T. MOLPRO, 2002. 6; University of Birmingham: Birmingham, 2002.
139. Lynch, B. J.; Zhao, Y.; Truhlar, D. G. http://comp.chem.umn.edu/database.
140. Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J. Chem. Phys. 1984, 80, 3265.
141. Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19, 553.
142. Schwenke, D. W.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1985, 82, 2418.
143. Kohn, W.; Meir, Y.; Makarov, D. E. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 4153.
144. Patton, D. C.; Pederson, M. R. Phys. Rev. A 1997, 56, R2495;
145. 2005, 71, 019906 (Erratum).
146. Zhang, Y.; Pan, W.; Yang, W. J. Chem. Phys. 1997, 107, 7921.
147. Tao, J.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2005, 122, 114102.