Performance of an optimally tuned range-separated hybrid functional for 0-0 electronic excitation energies

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 4, 2014, Pages 1677-1685

  Jacquemin, Denis ^a,b   Moore, Barry ^c   Planchat, Aurélien ^a   Adamo, Carlo ^b,d   Autschbach, Jochen ^c  

^a UNIVERSITÉ DE NANTES   (France)

^b INSTITUT UNIVERSITAIRE DE FRANCE   (France)

^c UNIVERSITY AT BUFFALO   (United States)

^d CNRS   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84898471341     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct5000617     Document Type: Article

References (84)

1. Runge, E.; Gross, E. K. U. Phys. Rev. Lett. 1984, 52, 997-1000
2. Casida, M. E. In Time-Dependent Density-Functional Response Theory for Molecules; Chong, D. P., Ed.; World Scientific: Singapore, 1995; Vol. 1, pp 155-192.
3. Dreuw, A.; Head-Gordon, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4007-4016
4. Wiggins, P.; Gareth Williams, J. A.; Tozer, D. J. J. Chem. Phys. 2009, 131, 091101
5. Laurent, A. D.; Jacquemin, D. Int. J. Quantum Chem. 2013, 113, 2019-2039
6. Furche, F.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 2002, 117, 7433-7447
7. Dierksen, M.; Grimme, S. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10225-10237
8. Send, R.; Kühn, M.; Furche, F. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2376-2386
9. Bates, J. E. E.; Furche, F. J. Chem. Phys. 2012, 137, 164105
10. Winter, N. O. C.; Graf, N. K.; Leutwyler, S.; Hättig, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 6623-6630
11. Goerigk, L.; Moellmann, J.; Grimme, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 4611-4620
12. Goerigk, L.; Grimme, S. J. Chem. Phys. 2010, 132, 184103
13. Jacquemin, D.; Planchat, A.; Adamo, C.; Mennucci, B. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 2359-2372
14. Baer, R.; Livshits, E.; Salzner, U. Annu. Rev. Phys. Chem. 2010, 61, 85-109
15. Stein, T.; Eisenberg, H.; Kronik, L.; Baer, R. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 266802-4
16. Kronik, L.; Stein, T.; Refaely-Ambrason, S.; Baer, R. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1515-1531
17. Gritsenko, O. V.; Baerends, E. J. J. Chem. Phys. 2004, 121, 655-660
18. Srebro, M.; Autschbach, J. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 576-581
19. Refaely-Abramson, S.; Sharifzadeh, S.; Govind, N.; Autschbach, J.; Neaton, J. B.; Baer, R.; Kronik, L. Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 226405-5
20. Cohen, A. J.; Mori-Sánchez, P.; Yang, W. Science 2008, 321, 792-794
21. Stein, T.; Autschbach, J.; Govind, N.; Kronik, L.; Baer, R. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 3740-3744
22. Sun, H.; Autschbach, J. ChemPhysChem 2013, 14, 2450-2461
23. Moore, B., II; Autschbach, J. ChemistryOpen 2012, 1, 184-194
24. Moore, B., II; Srebro, M.; Autschbach, J. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 4336-4346
25. Gledhill, J. D.; Peach, M. J. G.; Tozer, D. J. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 4414-4420
26. Moore, B., II; Autschbach, J. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 4991-5003
27. Refaely-Ambrason, S.; Baer, R.; Kronik, L. Phys. Rev. B 2011, 84, 075144
28. Sun, H.; Autschbach, J. J. Chem. Theory Comput. 2014, 10.1021/ct4009975
29. Yanai, T.; Tew, D. P.; Handy, N. C. Chem. Phys. Lett. 2004, 393, 51-56
30. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
31. Caricato, M.; Mennucci, B.; Tomasi, J.; Ingrosso, F.; Cammi, R.; Corni, S.; Scalmani, G. J. Chem. Phys. 2006, 124, 124520
32. Cammi, R.; Mennucci, B. J. Chem. Phys. 1999, 110, 9877-9886
33. Cossi, M.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4708-4717
34. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, J. A., Jr.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09 Revision D.01; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, 2009.
35. Tomasi, J.; Mennucci, B.; Cammi, R. Chem. Rev. 2005, 105, 2999-3094
36. Peverati, R.; Truhlar, D. J. Chem. Phys. 2011, 135, 191102-191102
37. Chai, J. D.; Head-Gordon, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6615-6620
38. Isegawa, M.; Peverati, R.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2012, 137, 244104
39. Valiev, M.; Bylaska, E. J.; Govind, N.; Kowalski, K.; Straatsma, T. P.; Van Dam, H. J. J.; Wang, D.; Nieplocha, J.; Apra, E.; Windus, T. L.; de Jong, W. A. Comput. Phys. Commun. 2010, 181, 1477-1489
40. Bylaska, E. J.; de Jong, W. A.; Govind, N.; Kowalski, K.; Straatsma, T. P.; Valiev, M.; van Dam, J. J.; Wang, D.; Apra, E.; Windus, T. L.; Hammond, J.; Autschbach, J.; Aquino, F.; Nichols, P.; Hirata, S.; Hackler, M. T.; Zhao, Y.; Fan, P.-D.; Harrison, R. J.; Dupuis, M.; Smith, D. M. A.; Glaesemann, K.; Nieplocha, J.; Tipparaju, V.; Krishnan, M.; Vazquez- Mayagoitia, A.; Jensen, L.; Swart, M.; Wu, Q.; Van Voorhis, T.; Auer, A. A.; Nooijen, M.; Crosby, L. D.; 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 6 (2012 developer's version); Pacific Northwest National Laboratory: Richland, WA, USA, 2012.
41. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270
42. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284
43. Berlman, I. B. Handbook of fluorescence spectra of aromatic molecules, 2 nd ed.; Academic Press: New York, 1971; p 258.
44. Pavlopoulos, T. G. J. Appl. Phys. 1986, 60, 4028-4030
45. Kreller, D. I.; Kamat, P. V. J. Phys. Chem. 1991, 95, 4406-4410
46. Heldt, J. R.; Helds, J.; Ston, M.; Diehl, H. A. Spectrochim. Acta A 1995, 51, 1549-1563
47. Bishop, S.; Beeby, A.; Parker, A.; Foley, M.; Phillips, D. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 1995, 90, 39-44
48. Dutta, A. K.; Kamada, K.; Ohta, K. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 1996, 93, 57-64
49. Du, H.; Fuh, R. A.; Li, J.; Corkan, A.; Lindsey, J. S. Photochem. Photobiol. 1998, 68, 141-142. Spectra available at http://omlc.ogi.edu/spectra/ PhotochemCAD/ (accessed April 4, 2013) and http://www.fluorophores.tugraz.at/ (accessed April 4, 2013).
50. Lewis, F. D.; Kalgutkar, R. S.; Yang, J.-S. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 12045-12053
51. Mühlpfordt, A.; Schanz, R.; Ernsting, N. P.; Farztdinov, V.; Grimme, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 3209-3218
52. van Veldhoven, E.; Zhang, H.; Glasbeek, M. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 1687-1692
53. Ichino, Y.; Ni, J. P.; Ueda, Y.; Wang, D. K. Synth. Met. 2001, 116, 223-227
54. Belletete, M.; Morin, J. F.; Beaupre, S.; Ranger, M.; Leclerc, M.; Durocher, G. Macromolecules 2001, 34, 2288-2297
55. Connors, R. E.; Ucak-Astarlioglu, M. G. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 7684-7691
56. Cheng, Y. M.; Yeh, Y. S.; Ho, M. L.; Chou, P. T.; Chen, P. S.; Chi, Y. Inorg. Chem. 2005, 44, 4594-4603
57. Seixas de Melo, J. S.; Rondao, R.; Burrows, H. D.; Melo, M. J.; Navaratman, S.; Edge, R.; Voss, G. ChemPhysChem 2006, 7, 2303-2311
58. Clarke, T. C.; Gordon, K. C.; Kwok, W. M.; Phillips, D. L.; Officer, D. L. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 7696-7702
59. Barbarella, G.; Zambianchi, M.; Ventola, A.; Fabiano, E.; Della Sala, F.; Gigli, G.; Anni, M.; Bolognesi, A.; Polito, L.; Naldi, M.; Capobianco, M. Biooconjugate Chem. 2006, 17, 58-67
60. Magalhaes, J. L.; Pereira, R. V.; Triboni, E. R.; Berci Filho, P.; Gehlen, M. H.; Nart, F. C. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2006, 183, 165-170
61. Yoshino, J.; Kano, N.; Kawashima, T. Chem. Commun. 2007, 559-561
62. Donyagina, V.; Shimizu, S.; Kobayashi, N.; Lukyanets, E. A. Tetrahedron Lett. 2008, 48, 6152-6154
63. Tram, K.; Yan, H.; Jenkins, H. A.; Vassiliev, S.; Bruce, D. Dyes Pigm. 2009, 82, 392-395
64. Ma, Y.; Hao, R.; Shao, G.; Wang, Y. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 5066-5072
65. Abdel-Halim, S. T.; Awad, M. K. J. Mol. Struct. 2009, 920, 332-341
66. Sajadi, M.; Obernhuber, T.; Kovalenko, S. A.; Mosquera, M.; Dick, B.; Ernsting, N. P. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 44-55
67. Henssler, J. T.; Zhang, X.; Matzger, A. J. J. Org. Chem. 2009, 74, 9112-9119
68. Younes, A. H.; Zhang, L.; Clark, R. J.; Zhu, L. J. Org. Chem. 2009, 74, 8761-8772
69. Gryko, D. T.; Piechowska, J.; Galzeowski J. Org. Chem. 2010, 75, 1297-1300
70. Zakerhamidi, M. S.; Ghanadzadeh, A.; Moghadam, M. SpectroChim. Acta A 2011, 79, 74-81
71. Pawlowska, Z.; Lietard, A.; Aloise, S.; Sliwa, M.; Idrissi, A.; Poizat, O.; Buntinx, G.; Delbaere, S.; Perrier, A.; Maurel, F.; Jacques, F.; Abe, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 13185-13195
72. Bruckstummer, H.; Weissenstein, A.; Bialas, D.; Wurthner, F. J. Org. Chem. 2011, 76, 2426-2432
73. Shanker, N.; Dilek, O.; Mukherjee, T.; McGee, D. W.; Bane, S. L. J. Fluores. 2011, 21, 2173-2184
74. Erten-Ela, S.; Ozcelik, S.; Eren, E. J. Fluores. 2011, 21, 1565-1573
75. Warnan, J.; Favereau, L.; Pellegrin, Y.; Blart, E.; Jacquemin, D.; Odobel, F. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2011, 226, 9-15
76. Georgiev, N. I.; Sakr, A. R.; Bojinov, V. B. Dyes Pigm. 2011, 91, 332-339
77. Song, J. W.; Hirosawa, T.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2007, 126, 154105
78. Pansare, V. J.; Hejazi, S.; Faenza, W. J.; Prud'homme, R. K. Chem. Mater. 2012, 24, 812-827
79. Körzdörfer, T.; Sears, J. S.; Sutton, C.; Brédas, J.-L. J. Chem. Phys. 2011, 135, 204107-6
80. Grimme, S.; Neese, F. J. Chem. Phys. 2007, 127, 154116
81. Send, R.; Valsson, O.; Filippi, C. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 444-455
82. Jacquemin, D.; Zhao, Y.; Valero, R.; Adamo, C.; Ciofini, I.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1255-1259
83. Guido, C. A.; Mennucci, B.; Jacquemin, D.; Adamo, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 8016-8023
84. Plötner, J.; Tozer, D. J.; Dreuw, A. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 2315-2324