实验中的这些化合物的BDE值已经通过准确的实验测量得到,在计算这些化合物的BDE值时,表现最好的泛函依次是M08-HX、M06-2X、BMK和M05-2X,M06-2X和BMK的平均无符号误差和M08-HX相当,而M08-HX的最大绝对误差最小。
BMK和M05-2X的最大绝对误差值相对较高,分别比M08-HX和M06HX高约1.0到1.6 kcal mol -1,在相对误差方面,这四种泛函的表现没有显著差异,范围在1.4%至1.6%之间,但BMK和M05-2X的相对最大绝对误差较高,远高于M08-HX和M06-2X。
除了B2PLYP外,其他用于C-H键BDE计算的测试泛函的最大绝对误差也低于10.0 kcal mol -1。所有测试化合物的几何形状都是通过使用B3LYP/6-31G(d)泛函进行预优化得到的,然后使用6-311 G(3df,2p)基组计算单点能量。
使用MUE来衡量预测值与实验值之间的平均偏差,而MaxAE则表示预测值与实验值之间的最大绝对误差。计算了MUE的相对值,以及所有化合物的C-H键解离能的平均值的相对值。MaxAE的相对值是根据其本身以及对应的C-H键BDE值计算的。
发现M06-2X和M05-2X在涉及自由基和硝基氧的烷基氧BDE能量计算方面表现出优异的性能,通过使用九种ArNH-H物质证明M06-2X和M05-2X的性能优于其他任何密度泛函,这些物质中氢原子要么直接与芳环键合,要么通过取代基氮原子与芳环连接,研究了N-H键解离能的计算方法。
这些化合物包括4-氟苯胺、N-甲基-N-苯胺、苯肼、二苯胺、1,3-恶唑烷-2-酮、2-哌啶酮、2,2,4-三甲基-1,2,3,4-四氢喹啉、咔唑和二甲基吩噻嗪。
计算结果显示,M05-2X和M06-2X再次表现最佳,它们的预测偏差较小,MUE分别为1.0 kcal mol -1和1.2 kcal mol -1。
它们的最大绝对误差也较小,分别为2.6 kcal mol -1和2.9 kcal mol -1。这些数值相较于计算CH键时的情况更低。