Computation of accurate excitation energies for large organic molecules with double-hybrid density functionals

文献情報

出版日 2009-03-23
DOI 10.1039/B902315A
インパクトファクター 3.676
著者

Jonas Moellmann, Stefan Grimme


原文を見る

要旨

Time-dependent double-hybrid density functional methods are evaluated for the calculation of vertical singlet–singlet valence excitation energies of a wide variety of organic molecules. Beside the already published TD-B2-PLYP method, an analogous approach based on the recently published ground state B2GP-PLYP functional is presented for the first time. Double-hybrid functionals contain a hybrid-GGA-like part for which a conventional TDDFT linear response treatment is carried out. The thus obtained excitation energies are afterwards corrected by adding a non-local correlation portion, which is based on an CIS(D) type excited state perturbative correction. Both, TD-B2-PLYP and TD-B2GP-PLYP, are first applied to the 142 vertical singlet excitation energies in a benchmark set by Schreiber et al., that contains small and medium sized organic molecules. In a second part, a new benchmark set composed of five large organic dyes is proposed. Accurate reference values are derived from experimental 0–0 excitation energies in solution. A back-correction scheme based on TDDFT computations is presented by which solvent, relaxation and vibrational effects are removed, yielding experimental vertical gas phase excitation energies with an estimated accuracy of about ±0.1 eV. The TD-B2-PLYP, TD-B2GP-PLYP and a variety of conventional TDDFT methods are then applied to this new benchmark set. The results for both considered test sets show that the new double-hybrid approaches yield the smallest mean absolute deviations of 0.22 eV for the first benchmark set and 0.19 eV (TD-B2-PLYP) and 0.16 eV (TD-B2GP-PLYP) for the new organic dye test set. Apart from a break-down of the perturbative correction for very high-lying transitions (larger than 8 eV), it is generally found that the double-hybrid functionals show high robustness and accuracy that cannot be obtained with conventional density functionals (e.g. B3-LYP).

関連文献

Phosphorization of a Prussian blue analogue-derived Co–N–C catalyst for synchronously boosting the oxygen reduction and evolution reactions

Xiangyang Zhou, Lei Xu, Yuning Gao, Liang Li, Jingjing Tang, Juan Yang

2020-02-19 Paper

DOI: 10.1039/D0SE00156B

Two-dimensional boron monochalcogenide monolayer for thermoelectric material

Pushkar Mishra, Deobrat Singh, Yogesh Sonvane

2020-02-26 Paper

DOI: 10.1039/D0SE00004C

A multifunctional substance P-conjugated chitosan hydrochloride hydrogel accelerates full-thickness wound healing by enhancing synchronized vascularization, extracellular matrix deposition, and nerve regeneration

Hao Li, Mengna Li, Pei Liu, Kaiyang Wang, Haoyu Fang, Junhui Yin, Daoyu Zhu, Qianhao Yang, Qinfei Ke, Yaping Guo, Youshui Gao, Changqing Zhang

2021-05-11 Paper

DOI: 10.1039/D1BM00357G

A near-infrared light-excitable immunomodulating nano-photosensitizer for effective photoimmunotherapy

Yadan Zheng, Zhanzhan Zhang, Qi Liu, Ying Wang, Jialei Hao, Ziyao Kang, Chun Wang, Xinzhi Zhao, Yang Liu, Linqi Shi

2021-05-11 Paper

DOI: 10.1039/D1BM00569C

Contents list

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/D0SE90036B

Native fluorescence spectroscopic characterization of DMBA induced carcinogenesis in mice skin for the early detection of tissue transformation

Jeyasingh Ebenezar, Prakasa Rao Aruna, Singaravelu Ganesan

2015-04-13 Paper

DOI: 10.1039/C4AN00650J

Facile synthesis of C60-nano materials and their application in high-performance water splitting electrocatalysis

Olivia Fernandez-Delgado, Alain R. Puente-Santiago, Manuel Cano, Juan J. Giner-Casares, Alejandro J. Metta-Magaña, Luis Echegoyen

2020-04-01 Paper

DOI: 10.1039/D0SE00399A

Nano Fe and Mg2Ni derived from TMA-TM (TM = Fe, Ni) MOFs as synergetic catalysts for hydrogen storage in MgH2

Zhewen Ma, Wen Zhu, Darvaish Khan, Chuanzhu Hu, Tianping Huang

2020-02-27 Paper

DOI: 10.1039/D0SE00081G

Engineering oxygen vacancies on dendrite-like IrO2 for the oxygen evolution reaction in acidic solution

Chao Cai, Shaobo Han, Yongliang Tang

2020-02-27 Paper

DOI: 10.1039/D0SE00007H

Inside back cover

Cover

DOI: 10.1039/D0SE90043E

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

N-乙酰基-L-精氨酸はどのように合成されますか?

N-乙酰基-L-精氨酸は、L-精氨酸をエタノールと酸化アクリル酸で反応させて得られます。この合成過程では、酸化アクリル酸がL-精氨酸のN-アミノグループに結合す...

155-84-0N~2~-Acetyl-L-argini...
化合物よくある質問

カウウェルパリミタートを含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

カウウェルパリミタートの廃棄物は、化学廃棄物として適切に収集し、専門的な廃棄処理業者に委託します。処理には、有害物質の除去と環境への影響最小化が重要です。温度は...

81760-45-4Kahweol palmitate
化合物よくある質問

タテライル1,4,8,11-テトラエチルアセートの代替品はありますか?

タテライル1,4,8,11-テトラエチルアセートの代替品として、他のエチルエステル化合物や、有機窒素化合物が考えられます。ただし、代替品の選択は目的や使用条件に...

126320-57-8Tetraethyl 1,4,8,11-...
化合物よくある質問

異丁卡因を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

異丁卡因は毒性があり、皮膚や目を刺激する可能性があります。作業中は保護目鏡、防護手袋、防護マスクを使用し、ドラフトチャンバーで扱うべきです。漏えいした場合、その...

94-14-4Isobutamben
化合物よくある質問

4-氯-2-丙基吡啶を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

4-氯-2-丙基吡啶は有毒で、吸入や皮膚接触を避けることが重要です。PPEとしてゴーグル、マスク、長袖のガウン、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを用いて操作しま...

93856-98-54-Chloro-2-propylpyr...
化合物よくある質問

9,10-脱水阿霉素について適用される法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号80996-23-2の9,10-脱水阿霉素は、GHS分類においては第3類毒性物質に分類され、REACH規則においてはカテゴリー1の急性毒性物質とされて...

80996-23-29,10-Anhydroadriamyc...
化合物よくある質問

4-(3-溴苯基)噻唑-2-甲酸の物理化学的性質は何ですか?

4-(3-溴苯基)噻唑-2-甲酸の分子量は265.01です。この化合物は水に微溶です。反応性は中程度で、酸性やアルカリ性の条件下で分解する可能性があります。

808128-00-94-(3-Bromophenyl)-1,...
化合物よくある質問

3-(4-塩素フェニル)-3-オキセタニアミン塩酸塩はどの業界で使用されていますか?

3-(4-塩素フェニル)-3-オキセタニアミン塩酸塩は、医薬業界、ポリマー業界、センサー業界、半導体業界などで使用されています。この化合物は薬物開発の一部として...

1245782-61-93-(4-Chlorophenyl)-3...
化合物よくある質問

氮卓斯汀杂质Eを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

氮卓斯汀杂质E(CAS番号: 20526-97-0)を扱う際は、ゴーグルとシールド付きの手袋を使用し、漏洩がある場合はドラフトチャンバーを使用して処理することを...

20526-97-03-(4-chlorobenzylide...
化合物よくある質問

デシシボチル-n-ブチルボルテゾミブはどのように保存すればよいですか?

デシシボチル-n-ブチルボルテゾミブは室温で保管し、直日光から遠ざけて密栓容器に保管することが推奨されます。

1104011-35-9Desisobutyl-n-butyl ...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。