分子間相互作用エネルギーの精度、特にGrimmeのD2、D3、およびD3BJ分散補正によるDFT計算によって得られたヘテロ原子を含む分子の精度

ベンゼン、プロパン、ペルフルオロメタン、フラン、チオフェン、セレノフェン、ピリジン、ホスホリン二量体、ベンゼン - クロロベンゼン、ベンゼン - ブルモベンゼン錯体は、B97（B98）、BP86、BP86、BP86を使用して計算されました。PW91、B3LYP、B3PW91、BMK、PBE1PBE、APF、ωB97（ωB97X）、CAM-B3LYP、LC-ωPBE、B2PLYP、MPW2PLYP、TPSS、M06L、M05、M052X、M06、M062XおよびM06HFのspertion fusistersのM062xおよびM06hfのspermesとのM062xおよびM06hfのspecion、D3およびD3BJバージョン。計算された電位をCCSD（T）レベルのポテンシャルと比較して、ヘテロ原子を含む炭化水素分子と分子の分子間相互作用エネルギーを計算するための分散補正DFT法の精度を評価しました（N、P、O、S、SE、F、CLおよびbr）。計算のパフォーマンスは、機能的補正法と分散補正法の選択に大きく依存します。機能と分散補正方法の組み合わせはどれも、すべての複合体のCCSD（T）レベルの相互作用ポテンシャルをよく再現することはできません。GGAからハイブリッドGGA、メタGGA、またはメタハイブリッドGGAへの機能の改善は、パフォーマンスを改善するために不可欠ではありません。重要な機能的依存性は、フィッティングによって各機能について決定されたスケーリング因子が依存性の原因であることを示唆しています。炭化水素分子の計算のパフォーマンスは、ヘテロ原子を含む分子のパフォーマンスよりもはるかに優れています。ヘテロ原子を含む少数の分子が、ヘテロ原子を含む分子の計算のより悪いパフォーマンスの原因の1つである可能性がある炭化水素分子と比較して、フィッティングの参照データに使用されました。

Intermolecular interaction potentials for benzene, propane, perfluoromethane, furan, thiophene, selenophene, pyridine, phosphorine dimers and benzene-methane, benzene-chlorobenzene, benzene-bromobenzene complexes were calculated using the BLYP, B97 (B98), BP86, BPBE, PBE, PW91, B3LYP, B3PW91, BMK, PBE1PBE, APF, ωB97 (ωB97X), CAM-B3LYP, LC-ωPBE, B2PLYP, mPW2PLYP, TPSS, M06L, M05, M052X, M06, M062X and M06HF functionals with Grimme's dispersion correction methods of D2, D3 and D3BJ versions. The calculated potentials were compared with the CCSD(T) level potentials to evaluate the accuracy of the dispersion corrected DFT methods for calculating the intermolecular interaction energies of hydrocarbon molecules and molecules including heteroatoms (N, P, O, S, Se, F, Cl and Br). The performance of the calculations depends strongly on the choice of the functional and the dispersion correction method. None of the combinations of the functionals and the dispersion correction methods can reproduce well the CCSD(T) level interaction potentials of all the complexes. The improvement of the functionals from GGA to hybrid GGA, meta GGA or meta hybrid GGA is not essential for improving the performance. The significant functional dependence suggests that the scaling factors, which were determined for each functional by fitting, are the cause of the dependence. The performance of the calculations of hydrocarbon molecules is much better than that of the molecules including heteroatoms. A smaller number of molecules including heteroatoms were used for the reference data of the fitting compared with hydrocarbon molecules, which might be one of the causes of the worse performance of the calculations of molecules including heteroatoms.