Accurate Ionization Potentials and Electron Affinities of Acceptor Molecules I. Reference Data at the CCSD(T) Complete Basis Set Limit

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 12, Issue 2, 2016, Pages 595-604

  Richard, Ryan M ^a   Marshall, Michael S ^a   Dolgounitcheva, O ^b   Ortiz, J V ^b   Brédas, Jean Luc ^c   Marom, Noa ^d   Sherrill, C David ^a  

^a Georgia Institute of Technology   (United States)

^b AUBURN UNIVERSITY   (United States)

^c KING ABDULLAH UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Saudi Arabia)

^d Tulane University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84957939141     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.jctc.5b00875     Document Type: Article

References (71)

1. ASTM Standard E490-00a, Standard Solar Constant and Zero Air Mass Solar Spectra Irradiance Tables; ASTM International: West Conshohocken, PA, 2014.
2. International Energy Agency, World Energy Outlook 2014; IEA, Paris, 2014.
3. Grätzel, M. Nature 2001, 414, 338-344 10.1038/35104607
4. Kippelen, B.; Brédas, J.-L. Energy Environ. Sci. 2009, 2, 251-261 10.1039/b812502n
5. Delgado, J. L.; Bouit, P.-A.; Filippone, S.; Herranz, M. A.; Martin, N. Chem. Commun. 2010, 46, 4853-4865 10.1039/c003088k
6. Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A.; Head-Gordon, M. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 479-483 10.1016/S0009-2614(89)87395-6
7. Maksić, Z. B.; Vianello, R. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 6515-6520 10.1021/jp0259059
8. Zhan, C.-G.; Nichols, J. A.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 4184-4195 10.1021/jp0225774
9. Riley, K. E.; Merz, K. M. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 6044-6053 10.1021/jp0705931
10. Lo, P.-K.; Lau, K.-C. J. Phys. Chem. A 2014, 118, 2498-2507 10.1021/jp412323j
11. Deleuze, M. S.; Claes, L.; Kryachko, E. S.; François, J.-P. J. Chem. Phys. 2003, 119, 3106-3119 10.1063/1.1589731
12. Hajgató, B.; Deleuze, M. S.; Tozer, D. J.; De Proft, F. J. Chem. Phys. 2008, 129, 084308 10.1063/1.2967182
13. Hajgató, B.; Huzak, M.; Deleuze, M. S. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 9282-9293 10.1021/jp2043043
14. Huzak, M.; Hajgató, B.; Deleuze, M. Chem. Phys. 2012, 406, 55-64 10.1016/j.chemphys.2012.08.003
15. Li, S.; Peterson, K. A.; Dixon, D. A. J. Chem. Phys. 2008, 128, 154301 10.1063/1.2834923
16. Balabanov, N. B.; Peterson, K. A. J. Chem. Phys. 2006, 125, 074110 10.1063/1.2335444
17. Dixon, D. A.; Feller, D.; Peterson, K. A. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 9405-9409 10.1021/jp970964l
18. Wu, Z.; Kawazoe, Y. Chem. Phys. Lett. 2006, 423, 81-86 10.1016/j.cplett.2006.03.046
19. Musia, M.; Bartlett, R. J. Chem. Phys. Lett. 2004, 384, 210-214 10.1016/j.cplett.2003.11.059
20. Yau, A. D.; Perera, S. A.; Bartlett, R. J. Mol. Phys. 2002, 100, 835-842 10.1080/00268970110097848
21. Arrington, C. A.; Dunning, T. H.; Woon, D. E. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 11185-11188 10.1021/jp075093m
22. Kerkines, I. S. K.; Mavridis, A. J. Chem. Phys. 2005, 123, 124301 10.1063/1.2035591
23. Milián, B.; Pou-AméRigo, R.; Viruela, R.; Ortí, E. Chem. Phys. Lett. 2004, 391, 148-151 10.1016/j.cplett.2004.04.102
24. Stanton, J. F.; Sattelmeyer, K. W.; Gauss, J.; Allan, M.; Skalicky, T.; Bally, T. J. Chem. Phys. 2001, 115, 1 10.1063/1.1381575
25. Fu, Q.; Yang, J.; Wang, X.-B. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 3201-3207 10.1021/jp1120542
26. Modellia, A.; Venuti, M. Int. J. Mass Spectrom. 2001, 205, 7-16 10.1016/S1387-3806(00)00279-7
27. Milián, B.; Pou-AméRigo, R.; Viruela, R.; Ortí, E. Chem. Phys. Lett. 2003, 375, 376-382 10.1016/S0009-2614(03)00853-4
28. Pople, J. A.; Head-Gordon, M.; Fox, D. J.; Raghavachari, K.; Curtiss, L. A. J. Chem. Phys. 1989, 90, 5622-5629 10.1063/1.456415
29. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1991, 94, 7221-7230 10.1063/1.460205
30. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 42-55 10.1063/1.476538
31. Rienstra-Kiracofe, J. C.; Tschumper, G. S.; Schaefer, H. F.; Nandi, S.; Ellison, G. B. Chem. Rev. 2002, 102, 231-282 10.1021/cr990044u
32. Lias, S. G.; Bartmess, J. E. Gas-Phase Ion Thermochemistry. http://webbook.nist.gov/chemistry/ion/ (accessed September 30, 2014).
33. Krause, K.; Harding, M. E.; Klopper, W. Mol. Phys. 2015, 113, 1952-1960 10.1080/00268976.2015.1025113
34. Gallandi, L.; Marom, N.; Rinke, P.; Körzdörfer, T. Accurate Ionization Potentials and Electron Affinities of Acceptor Molecules II: Non-empirically Tuned Long-range Corrected Hybrid Functionals J. Chem. Theory Comput. 2016, 10.1021/acs.jctc.5b00873
35. Knight, J.; Wang, X.; Gallandi, L.; Ren, X.; Rinke, P.; Körzdörfer, T.; Marom, N.; Dolgounitcheva, O.; Ortiz, J. V. Accurate Ionization Potentials and Electron Affinities of Acceptor Molecules for Organic Photovoltaics III: Benchmarking the Accuracy of GW Methods J. Chem. Theory Comput. 2016, 10.1021/acs.jctc.5b00871
36. Dolgounitcheva, O.; Díaz-Tinoco, M.; Zakrzewski, V. G.; Richard, R. M.; Marom, N.; Sherrill, C. D.; Ortiz, J. V. Accurate Ionization Potentials and Electron Affinities of Acceptor Molecules IV: Electron-Propagator Methods J. Chem. Theory Comput. 2016, 10.1021/acs.jctc.5b00872
37. East, A. L. L.; Allen, W. D. J. Chem. Phys. 1993, 99, 4638 10.1063/1.466062
38. Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007 10.1063/1.456153
39. Kendall, R. A.; Dunning, T. H.; Harrison, R. J. J. Chem. Phys. 1992, 96, 6796 10.1063/1.462569
40. Woon, D. E.; Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1358 10.1063/1.464303
41. Woon, D. E.; Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1994, 100, 2975 10.1063/1.466439
42. Schwartz, C. Phys. Rev. 1962, 126, 1015-1019 10.1103/PhysRev.126.1015
43. Kutzelnigg, W.; Morgan, J. D. J. Chem. Phys. 1992, 96, 4484-4508 10.1063/1.462811
44. Kutzelnigg, W.; Morgan, J. D. J. Chem. Phys. 1992, 97, 8821-8821 10.1063/1.463358
45. Feller, D.; Peterson, K. A.; Hill, J. G. J. Chem. Phys. 2011, 135, 044102 10.1063/1.3613639
46. Bakowies, D. J. Chem. Phys. 2007, 127, 084105 10.1063/1.2749516
47. Schwenke, D. W. Mol. Phys. 2012, 110, 2557-2567 10.1080/00268976.2012.712163
48. Varandas, A. J. C. J. Chem. Phys. 2007, 126, 244105 10.1063/1.2741259
49. Feller, D.; Peterson, K. A. J. Chem. Phys. 1999, 110, 8384 10.1063/1.478747
50. Feller, D. J. Chem. Phys. 2013, 138, 074103 10.1063/1.4791560
51. Halkier, A.; Helgaker, T.; Jørgensen, P.; Klopper, W.; Koch, H.; Olsen, J.; Wilson, A. K. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 243-252 10.1016/S0009-2614(98)00111-0
52. Burns, L. A.; Marshall, M. S.; Sherrill, C. D. J. Chem. Theory Comput. 2014, 10, 49-57 10.1021/ct400149j
53. Helgaker, T.; Klopper, W.; Koch, H.; Noga, J. J. Chem. Phys. 1997, 106, 9639-9646 10.1063/1.473863
54. Feller, D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7059 10.1063/1.464749
55. Schuurman, M. S.; Muir, S. R.; Allen, W. D.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 2004, 120, 11586 10.1063/1.1707013
56. Carrell, E. J.; Thorne, C. M.; Tschumper, G. S. J. Chem. Phys. 2012, 136, 014103 10.1063/1.3671950
57. Jurečka, P.; Hobza, P. Chem. Phys. Lett. 2002, 365, 89-94 10.1016/S0009-2614(02)01423-9
58. Sinnokrot, M. O.; Sherrill, C. D. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10200-10207 10.1021/jp0469517
59. Papajak, E.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2012, 137, 064110 10.1063/1.4738980
60. Marshall, M. S.; Burns, L. A.; Sherrill, C. D. J. Chem. Phys. 2011, 135, 194102 10.1063/1.3659142
61. Janowski, T.; Pulay, P. Chem. Phys. Lett. 2007, 447, 27-32 10.1016/j.cplett.2007.09.003
62. 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.
63. Werner, H.-J.; Knowles, P. J.; Knizia, G.; Manby, F. R.; Schütz, M.; Celani, P.; Korona, T.; Lindh, R.; Mitrushenkov, A.; Rauhut, G.; Shamasundar, K. R.; Adler, T. B.; Amos, R. D.; Bernhardsson, A.; Berning, A.; Cooper, D. L.; Deegan, M. J. O.; Dobbyn, A. J.; Eckert, F.; Goll, E.; Hampel, C.; Hesselmann, A.; Hetzer, G.; Hrenar, T.; Jansen, G.; Köppl, C.; Liu, Y.; Lloyd, A. W.; Mata, R. A.; May, A. J.; McNicholas, S. J.; Meyer, W.; Mura, M. E.; Nicklass, A.; O'Neill, D. P.; Palmieri, P.; Pflüger, K.; Pitzer, R.; Reiher, M.; Shiozaki, T.; Stoll, H.; Stone, A. J.; Tarroni, R.; Thorsteinsson, T.; Wang, M.; Wolf, A. MOLPRO, version 2010.1, a package of ab initio programs; 2010. https://www.molpro.net/.
64. Knowles, P. J.; Hampel, C.; Werner, H. J. Chem. Phys. 1993, 99, 5219-5227 10.1063/1.465990
65. Boese, A. D.; Martin, J. M. L.; Klopper, W. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 11122-11133 10.1021/jp072431a
66. Rezáč, J.; Hobza, P. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 2151-2155 10.1021/ct400057w
67. Boese, A. D. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 4403-4413 10.1021/ct400558w
68. Řezáč, J.; Šimová, L.; Hobza, P. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 364-369 10.1021/ct3008777
69. Demovičová, L.; Hobza, P.; Řezáč, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 19115-19121 10.1039/C4CP02617A
70. Lias, S. G.; Bartmess, J. E.; Liebman, J. F.; Holmes, J. L.; Levin, R. D.; Mallard, W. G. Ion Energetics Data in NIST Chemistry Webbook, NIST Standard Reference Database Number 69; National Institute of Standards and Technology, 2015.
71. Shao, Y.; Gan, Z.; Epifanovsky, E.; Gilbert, A. T.; Wormit, M.; Kussmann, J.; Lange, A. W.; Behn, A.; Deng, J.; Feng, X.; Ghosh, D.; Goldey, M.; Horn, P. R.; Jacobson, L. D.; Kaliman, I.; Khaliullin, R. Z.; Kuś, T.; Landau, A.; Liu, J.; Proynov, E. I.; Rhee, Y. M.; Richard, R. M.; Rohrdanz, M. A.; Steele, R. P.; Sundstrom, E. J.; Woodcock, H. L.; Zimmerman, P. M.; Zuev, D.; Albrecht, B.; Alguire, E.; Austin, B.; Beran, G. J. O.; Bernard, Y. A.; Berquist, E.; Brandhorst, K.; Bravaya, K. B.; Brown, S. T.; Casanova, D.; Chang, C.-M.; Chen, Y.; Chien, S. H.; Closser, K. D.; Crittenden, D. L.; Diedenhofen, M.; DiStasio, R. A.; Do, H.; Dutoi, A. D.; Edgar, R. G.; Fatehi, S.; Fusti-Molnar, L.; Ghysels, A.; Golubeva-Zadorozhnaya, A.; Gomes, J.; Hanson-Heine, M. W.; Harbach, P. H.; Hauser, A. W.; Hohenstein, E. G.; Holden, Z. C.; Jagau, T.-C.; Ji, H.; Kaduk, B.; Khistyaev, K.; Kim, J.; Kim, J.; King, R. A.; Klunzinger, P.; Kosenkov, D.; Kowalczyk, T.; Krauter, C. M.; Lao, K. U.; Laurent, A. D.; Lawler, K. V.; Levchenko, S. V.; Lin, C. Y.; Liu, F.; Livshits, E.; Lochan, R. C.; Luenser, A.; Manohar, P.; Manzer, S. F.; Mao, S.-P.; Mardirossian, N.; Marenich, A. V.; Maurer, S. A.; Mayhall, N. J.; Neuscamman, E.; Oana, C. M.; Olivares-Amaya, R.; O'Neill, D. P.; Parkhill, J. A.; Perrine, T. M.; Peverati, R.; Prociuk, A.; Rehn, D. R.; Rosta, E.; Russ, N. J.; Sharada, S. M.; Sharma, S.; Small, D. W.; Sodt, A.; Stein, T.; Stuck, D.; Su, Y.-C.; Thom, A. J.; Tsuchimochi, T.; Vanovschi, V.; Vogt, L.; Vydrov, O.; Wang, T.; Watson, M. A.; Wenzel, J.; White, A.; Williams, C. F.; Yang, J.; Yeganeh, S.; Yost, S. R.; You, Z.-Q.; Zhang, I. Y.; Zhang, X.; Zhao, Y.; Brooks, B. R.; Chan, G. K.; Chipman, D. M.; Cramer, C. J.; Goddard, W. A.; Gordon, M. S.; Hehre, W. J.; Klamt, A.; Schaefer, H. F.; Schmidt, M. W.; Sherrill, C. D.; Truhlar, D. G.; Warshel, A.; Xu, X.; Aspuru-Guzik, A.; Baer, R.; Bell, A. T.; Besley, N. A.; Chai, J.-D.; Dreuw, A.; Dunietz, B. D.; Furlani, T. R.; Gwaltney, S. R.; Hsu, C.-P.; Jung, Y.; Kong, J.; Lambrecht, D. S.; Liang, W.; Ochsenfeld, C.; Rassolov, V. A.; Slipchenko, L. V.; Subotnik, J. E.; Van Voorhis, T.; Herbert, J. M.; Krylov, A. I.; Gill, P. M.; Head-Gordon, M. Mol. Phys. 2015, 113, 184-215 10.1080/00268976.2014.952696