Do Double-Hybrid Exchange-Correlation Functionals Provide Accurate Chemical Shifts? A Benchmark Assessment for Proton NMR

Autor(es)

de Oliveira, Marcelo T. ^{[1, 2]} ; Alves, Julia M. A. ^[1] ; Braga, Ataualpa A. C. ^[3] ; Wilson, David J. D. ^[2] ; Barboza, Cristina A. ^[4]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Chem Inst Sao Carlos, BR-13566590 Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] La Trobe Univ, La Trobe Inst Mol Sci, Dept Chem & Phys, Melbourne, Vic 3086 - Australia

^[3] Univ Sao Paulo, Inst Quim, BR-05508000 Sao Paulo - Brazil

^[4] Polish Acad Sci, Inst Phys, PL-02668 Warsaw - Poland

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF CHEMICAL THEORY AND COMPUTATION; v. 17, n. 11, p. 6876-6885, NOV 9 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

A benchmark density functional theory (DFT) study of H-1 NMR chemical shifts for data sets comprising 200 chemical shifts, including complex natural products, has been carried out to assess the performance of DFT methods. Two new benchmark data sets, NMRH33 and NMRH148, have been established. The meta-GGA revTPSS performs remarkably well against the NMRH33 benchmark set (mean absolute deviation (MAD), 0.10 ppm; maximum deviation (max), 0.26 ppm) with the smallest MAD of all evaluated functionals. The best-performing double-hybrid density functional (DHDF), revDSD-BLYP (MAD, 0.16 ppm; max, 0.35 ppm), performs similarly to hybrid-GGA methods (e.g., mPW1PW91/6-311G(d) (MAD, 0.15 ppm; max, 0.36 ppm)), but at a considerably higher computational cost. The results indicate that currently available double-hybrid DFT methods offer no benefit over GGA (including hybrid and meta) functionals in the calculation of H-1 NMR chemical shifts. (AU)

• Processo FAPESP: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria
• Beneficiário: Francisco Louzada Neto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 14/25770-6 - Novas fronteiras em reações de acoplamento cruzado mediadas por paládio: associando catálise enantiosseletiva, ativações C-H, novos materiais e reações em fluxo visando alta eficiência e sustentabilidade em processos sintéticos
• Beneficiário: Carlos Roque Duarte Correia
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 15/01491-3 - Estudo teórico das reações de acoplamento-cruzado: catálise homogênea e heterogênea
• Beneficiário: Ataualpa Albert Carmo Braga
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 13/07600-3 - CIBFar - Centro de Inovação em Biodiversidade e Fármacos
• Beneficiário: Glaucius Oliva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs