Набор функционалов плотности M06 для термохимии главной подгруппы, термохимической кинетики, нековалентных взаимодействий, возбужденных состояний и переходных элементов: два новых функционала и систематическое тестирование четырех функционалов класса M06 и 12 других функционалов

Мы представляем два новых гибридных мeта обменно-корреляционных функционала, названных M06 и M06-2X. Функционал M06 параметризирован с учетом как переходных металлов, так и неметаллов, тогда как M06-2X — это функционал с высокой нелокальностью и удвоенным объемом нелокального обмена (2X), параметризированный только для неметаллов. Эти функционалы вместе с ранее опубликованным локальным функционалом M06-L и функционалом M06-HF с полным методом Хартри–Фока составляют набор взаимодополняющих функционалов M06. Мы оцениваем эти четыре функционала, сравнивая их работу с 12 другими функционалами и теорией Хартри–Фока на 403 энергетических данных в 29 разнообразных базах данных, включая десять баз для термохимии, четыре базы для кинетики, восемь баз для нековалентных взаимодействий, три базы для связывания переходных металлов, одну базу для энергий возбуждения атомов металлов и три базы для энергий возбуждения молекул. Мы также иллюстрируем производительность этих 17 методов для трех баз, содержащих 40 длины связей, а также для баз, содержащих 38 колебательных частот и 15 нулевых колебательных энергий. Мы рекомендуем функционал M06-2X для задач, связанных с термохимией главной подгруппы, кинетикой, нековалентными взаимодействиями и энергиями электронных возбуждений в валентные иrydberg-состояния. Мы рекомендуем функционал M06 для применения в органометаллической и неорганометаллической химии, а также для нековалентных взаимодействий.