分子间相互作用研究的APF.pdf

物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) November Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32 (11), 2709－2716 2709 [Article] doi: 10.3866/PKU.WHXB201609132 分子间相互作用研究的APF-D 密度泛函SAM 色散校正方法改进 何 禹1,2 王一波1,2,* 1 2 ( 贵州省高性能计算化学重点实验室，贵阳550025 ；贵州大学网络与信息中心，贵阳550025) 摘要：APF 密度泛函色散校正(APF-D)是由B3PW91 和PBE0 杂化的APF 泛函，加上球形原子模型(SAM)色 散校正构成的一种有别于Grimme 经验色散校正的密度泛函理论色散校正(DFT-D)方法，计算稀有气体及其 … … 与小分子复合物结合能和势能面准确性很高，但对常见氢键、C―H π和π π等复合物结合能计算结果明 显偏大，在一般性分子间相互作用问题研究中一直未被认可和采纳。我们发现APF-D 结合能计算结果偏大的 原因是APF 泛函与SAM 色散校正重复计入了一定量的长程色散能；通过引入不依赖于体系的SAM 色散能阻 力因子ζ，简单而有效地解决了APF-D 色散能过度补偿问题，提出了APF-D 改进方案APF-D* ；通过S66 和 L7 标准测试集的对照计算表明，APF-D* 结合能准确性远高于原始APF-D ，达到和超过目前常用的B3LYP- D3 和ωB97X-D 方法水平，并具有较好的计算效率，期待在大体系分子间相互作用研究中得到广泛应用。 关键词：DFT-D；APF 泛函；SAM 色散校正 中图分类号：O641 An Improvement of the SAM Dispersion Correction in the APF-D Density Functional Method for Studying Intermolecular Interactions HE Yu1,2 WANG Yi-Bo1,2,* 1 ( Key Laboratory of High Performance Computational Chemistry, Guiyang 550025, P. R. China; 2Network and Information Center of Guizhou University, Guiyang 550025, P. R. China) Abstract: Austin-Petersson-Frisch (APF) is a new hybrid density functional method that combines B3PW91 and PBE0. APF-D provides an additional empirical dispersion correction method based on a spherical atom model(SAM),whichisdifferentfromtheGrimme′sempiricaldispersioncorrectionmethod.APF-Daccurately describes the bind