Probing the performances of HISS functionals for the description of excited states of molecular systems
RomainPaulinoNeto, Denis Jacquemin, Carlo Adamo, IlariaCiofini
Table SI.1 Computed vertical excitation energies (in eV) using the HISS-A and HISS-B functionals with respect to best estimate from ref. 21
HISSA / HISSB / Best Est / Excitation typeaEthylene / B1u / 7.81 / 7.77 / 7.80
Butadiene / Bu / 6.07 / 5.93 / 6.18
Ag / 7.98 / 7.46 / 6.55
Hexatriene / Ag / 7.08 / 6.24 / 5.09
Bu / 5.08 / 4.88 / 5.10
Octatetraene / Ag / 6.21 / 5.28 / 4.47
Bu / 4.43 / 4.20 / 4.66
Cyclopropene / B2 / 6.59 / 6.53 / 7.06
B1 / 6.67 / 6.74 / 6.76 /
Cyclopentadiene / A1 / 7.39 / 7.10 / 6.31
B2 / 5.33 / 5.19 / 5.55
Norbornadiene / B2 / 6.41 / 6.06 / 6.11
A2 / 5.42 / 5.12 / 5.34
Benzene / B1u / 6.32 / 6.22 / 6.54
B2u / 5.58 / 5.64 / 5.08
E2u / 8.22 / 8.20 / 8.41
E1u / 7.30 / 7.27 / 7.13
Naphtalene / B2u / 4.85 / 4.58 / 4.77
B2u / 6.55 / 6.35 / 6.33
Ag / 6.70 / 6.55 / 5.87
Ag / 8.02 / 7.42 / 6.67
B3u / 4.69 / 4.66 / 4.24
B3u / 6.24 / 6.14 / 6.06
B1g / 6.50 / 6.10 / 5.99
B1g / 6.99 / 6.55 / 6.47
Furan / A1 / 7.33 / 7.17 / 6.57
A1 / 8.48 / 8.47 / 8.13
B2 / 6.36 / 6.29 / 6.32
Pyrrole / A1 / 7.04 / 6.92 / 6.37
A1 / 8.22 / 8.19 / 7.91
B2 / 6.58 / 6.54 / 6.57
Imidazole / A' / 6.75 / 6.68 / 6.19
A' / 7.42 / 7.35 / 6.93
A'' / 6.93 / 6.72 / 6.81 / n
Pyridine / A1 / 6.55 / 6.44 / 6.26
A1 / 7.59 / 7.56 / 7.18
B2 / 5.63 / 5.70 / 4.85
B2 / 7.56 / 7.54 / 7.27
B1 / 5.20 / 5.13 / 4.59 / n
Pyridine / A2 / 5.65 / 5.70 / 5.11 / n
Pyrazine / Au / 5.21 / 5.25 / 4.81
B1u / 6.71 / 6.62 / 6.58 / n
B1u / 7.98 / 7.91 / 7.72
B2u / 5.43 / 5.51 / 4.64
B2u / 8.10 / 8.12 / 7.60
B3u / 4.29 / 4.23 / 3.95 / n
B1g / 7.17 / 7.24 / 6.60 / n
B2u / 5.97 / 5.90 / 5.56 / n
Pyrimidine / A1 / 6.85 / 6.74 / 6.95
A2 / 5.08 / 5.12 / 4.91 / n
B2 / 5.87 / 5.96 / 5.44
B1 / 4.69 / 4.66 / 4.55 / n
Pyridazine / A1 / 5.74 / 5.81 / 5.18
A2 / 4.73 / 4.74 / 4.31 / n
A2 / 5.92 / 5.84 / 5.77 / n
B1 / 3.93 / 3.89 / 3.78 / n
Triazine / E” / 4.98 / 5.02 / 4.70 / n
A”1 / 4.88 / 5.00 / 4.60 / n
A’2 / 6.29 / 6.42 / 5.79
A"2 / 5.02 / 4.95 / 4.66 / n
Tetrazine / Au / 4.05 / 4.08 / 3.51 / n
Au / 5.48 / 5.41 / 5.50 / n
B2u / 5.62 / 5.72 / 4.93
B1g / 5.11 / 5.11 / 4.73 / n
B3u / 2.52 / 2.49 / 2.29 / n
B2u / 5.73 / 5.66 / 5.20 / n
Formaldehyde / A2 / 3.86 / 3.98 / 3.88 / n
B1 / 9.08 / 9.09 / 9.10 /
A1 / 9.58 / 9.46 / 9.30
Acetone / A2 / 4.38 / 4.48 / 4.40 / n
A1 / 9.14 / 8.95 / 9.40 /
B1 / 9.01 / 8.97 / 9.10
Benzoquinone / B1g / 2.94 / 2.78 / 2.76 / n
Au / 3.15 / 2.96 / 2.77 / n
B3g / 4.46 / 4.16 / 4.26
B1u / 5.50 / 5.24 / 5.28
B3g / 7.53 / 7.21 / 6.96
B3u / 6.59 / 6.31 / 5.64 / n
Formamide / A' / 7.86 / 7.77 / 7.39
A" / 5.56 / 5.71 / 5.63 / n
Acetamide / A' / 7.88 / 7.70 / 7.27
A" / 5.65 / 5.77 / 5.69 / n
Propanamide / A' / 7.86 / 7.71 / 7.20
A" / 5.68 / 5.80 / 5.72 / n
Cytosine / A' / 5.16 / 5.06 / 4.66
A' / 6.22 / 5.97 / 5.62
A" / 5.44 / 5.37 / 4.87 / n
A" / 5.99 / 5.95 / 5.26 / n
Thymine / A' / 5.44 / 5.37 / 5.20
A' / 6.97 / 6.70 / 6.27
A' / 7.07 / 6.82 / 6.53
A” / 5.15 / 5.10 / 4.82 / n
A” / 6.47 / 6.46 / 6.16 / n
Uracil / A' / 5.61 / 5.56 / 5.35
A' / 6.98 / 6.62 / 6.26
A' / 7.22 / 7.03 / 6.70
A” / 5.12 / 5.05 / 4.80 / n
A” / 6.41 / 6.37 / 6.10 / n
A” / 7.57 / 7.07 / 6.56 / n
Adenine / A’ / 5.55 / 5.37 / 5.25
A’ / 5.61 / 5.59 / 5.25
A” / 5.54 / 5.53 / 5.12 / n
A” / 6.16 / 6.10 / 5.75 / n
athe excitation isa typen : the excitation is a ntypeblank: the excitation is a type.
HISS-A / HISS-B / Best est / Excitation typeaEthylene / B1u / 3.46 / 3.35 / 4.50
Butadiene / Bu / 2.13 / 2.09 / 3.20
Ag / 4.38 / 4.40 / 5.08
Hexatriene / Ag / 3.46 / 3.47 / 4.15
Bu / 1.31 / 1.37 / 2.40
Octatetraene / Ag / 2.75 / 2.79 / 3.55
Bu / 0.61 / 0.87 / 2.20
Cyclopropene / B2 / 3.29 / 3.15 / 4.34
B1 / 6.15 / 6.21 / 6.62 /
Cyclopentadiene / A1 / 4.39 / 4.33 / 5.09
B2 / 2.24 / 2.11 / 3.25
Norbornadiene / A2 / 2.75 / 2.56 / 3.72
B2 / 3.12 / 2.99 / 4.16
Benzene / B1u / 3.02 / 3.05 / 4.15
B2u / 5.16 / 5.24 / 5.88
E2g / 7.57 / 7.35 / 7.51
E1u / 4.82 / 4.74 / 4.86
Naphtalene / B2u / 1.98 / 2.08 / 3.11
B2u / 4.50 / 4.38 / 4.64
Ag / 5.30 / 5.26 / 5.52
Ag / 6.39 / 6.19 / 6.47
Ag / 6.88 / 6.33 / 6.79
B3u / 4.09 / 3.98 / 4.18
B3u / 4.35 / 4.37 / 5.11
B1g / 3.88 / 3.88 / 4.47
B1g / 6.81 / 6.09 / 6.48
B1g / 6.99 / 6.71 / 6.76
Furan / A1 / 5.07 / 5.00 / 5.48
B2 / 3.29 / 3.19 / 4.17
Pyrrole / A1 / 5.25 / 5.19 / 5.51
B2 / 3.67 / 3.63 / 4.48
Imidazole / A' / 3.91 / 3.84 / 4.69
A’ / 5.43 / 5.32 / 5.79
A' / 6.08 / 6.04 / 6.55
A'' / 6.06 / 6.06 / 6.37 / n
Pyridine / A1 / 3.18 / 3.15 / 4.06
A1 / 4.96 / 4.87 / 4.91
B2 / 4.52 / 4.52 / 4.64
B2 / 5.78 / 5.80 / 6.08
A2 / 5.46 / 5.50 / 5.28 / n
B1 / 4.31 / 4.24 / 4.25 / n
Tetrazine / Au / 3.53 / 3.51 / 3.52 / n
Au / 4.80 / 4.74 / 5.03 / n
B1g / 3.79 / 3.75 / 4.21 / n
B1u / 3.11 / 2.83 / 4.33
B1u / 5.32 / 5.28 / 5.38
B2g / 4.76 / 4.64 / 4.93 / n
B2u / 3.95 / 3.93 / 4.54
B3u / 1.57 / 1.50 / 1.89 / n
Formaldehyde / A2 / 3.07 / 3.17 / 3.50 / n
A1 / 4.96 / 4.62 / 5.87
Acetone / A2 / 3.68 / 3.77 / 4.05 / n
A1 / 5.26 / 5.02 / 6.03
Benzoquinone / Au / 2.51 / 2.33 / 2.62 / n
B1g / 2.32 / 2.17 / 2.51 / n
B1u / 1.76 / 1.61 / 2.96
B3g / 2.47 / 2.39 / 3.41
Formamide / A’ / 5.12 / 5.09 / 5.74
A” / 4.94 / 5.07 / 5.36 / n
Acetamide / A’ / 5.29 / 5.26 / 5.88
A” / 5.05 / 5.16 / 5.42 / n
Propanamide / A’ / 5.33 / 5.30 / 5.90
A” / 5.09 / 5.19 / 5.45 / n
athe excitation isa typen : the excitation is a ntypeblank: the excitation is a type.
Table SI.2 Computed vertical excitation energies (in eV) using the HISS-A and HISS-B functionals with respect to experimental values from ref. 21
DPA / Substitution / Solvent / HISS-A / HISS-B / ExpNone / Hexane / 4.64 / 4.41 / 4.34
4-NO2 / Hexane / 3.93 / 3.46 / 3.46
2,2’,4,4’-NO2 / Ethanol / 3.52 / 3.18 / 3.08
4.08 / 3.60 / 3.46
4,4’-NO2 / Methanol / 3.51 / 3.06 / 3.07
2,4’-NO2 / Ethanol / 3.42 / 2.99 / 3.05
4.03 / 3.49 / 3.51
2,4-NO2 / Hexane / 3.74 / 3.33 / 3.01
4.18 / 3.70 / 3.65
2-NO2 / Hexane / 3.53 / 3.12 / 2.99
2,2’-NO2 / Hexane / 3.55 / 3.14 / 2.95
2,6-NO2 / Methanol / 3.46 / 2.92 / 2.92
NI
9-Me / Hexane / 4.14 / 3.88 / 3.63
9-H / Hexane / 4.14 / 3.88 / 3.60
4-CN, 9-nPr / Ethanol / 3.95 / 3.65 / 3.54
3-OH, 9-Me / DCM / 3.73 / 3.48 / 3.42
4-OH, 9-Me / DCM / 3.82 / 3.58 / 3.30
4-NHMe, 9-Me / Ethanol / 3.34 / 3.10 / 2.84
4-NH-NH2, 9- NH2 / Ethanol / 3.28 / 3.06 / 2.82
NO
Me2N / Ethanol / 3.57 / 3.64 / 3.58
Et2N / Ethanol / 3.54 / 3.60 / 3.54
BuO / Ethanol / 3.60 / 3.62 / 3.47
Cl3C / Gas / 2.05 / 2.10 / 2.21
F3CS / Gas / 2.12 / 2.19 / 2.18
MeCl2C / Cy / 1.91 / 1.95 / 1.97
Me2ClC / Cy / 1.85 / 1.89 / 1.92
O2N / Toluene / 1.97 / 1.95 / 1.87
Me3C / DEE / 1.76 / 1.80 / 1.84
H3C / Gas / 1.75 / 1.79 / 1.82
F3C / Gas / 1.73 / 1.77 / 1.81
C2F5-F5C2 / Gas / 1.70 / 1.74 / 1.81
CMe2Cl-Me2C / Benzene / 1.68 / 1.71 / 1.81
p-Me2N-Ph / DCE / 1.80 / 1.83 / 1.75
p-Br-Ph / Heptane / 1.54 / 1.58 / 1.66
p-Cl-Ph / Heptane / 1.55 / 1.58 / 1.65
p-Me-Ph / Heptane / 1.58 / 1.61 / 1.64
Ph / Heptane / 1.55 / 1.58 / 1.63
AQ
None / Ethanol / 4.52 / 4.11 / 3.85
2-Me / Ethanol / 4.48 / 4.08 / 3.83
1-Me / Ethanol / 4.35 / 3.93 / 3.75
1,8-Cl / DCM / 4.32 / 3.87 / 3.60
1,4-Cl / DCM / 4.21 / 3.78 / 3.55
2-OMe / Ethanol / 3.86 / 3.41 / 3.42
1,2-OMe / Ethanol / 3.92 / 3.46 / 3.32
1-OMe / Ethanol / 3.83 / 3.46 / 3.28
2-OH / Ethanol / 3.87 / 4.13 / 3.28
1-OH / Ethanol / 3.68 / 3.35 / 3.08
1,2,3-OH / Ethanol / 3.70 / 3.39 / 2.99
1,3-OH / Ethanol / 3.58 / 3.27 / 2.97
1,8-OH / Ethanol / 3.49 / 3.19 / 2.89
1,5-OH, 3-Me / Ethanol / 3.55 / 3.22 / 2.86
1,2-OH / Ethanol / 3.55 / 3.15 / 2.85
1,5-OH / Ethanol / 3.54 / 3.20 / 2.85
1,3,8-OH, 6-Me / Ethanol / 3.38 / 3.10 / 2.84
2-NH2 / Ethanol / 3.42 / 2.93 / 2.76
1,3,6,8-OH / Ethanol / 3.27 / 2.98 / 2.74
2-NMe2 / DCM / 3.30 / 2.77 / 2.64
1,4-OH / Ethanol / 3.13 / 2.91 / 2.58
1,2,4-OH / Ethanol / 3.15 / 2.91 / 2.57
1-NH2 / Ethanol / 3.23 / 2.88 / 2.55
1,4,5-OH / Ethanol / 3.05 / 2.83 / 2.54
1-NHPh / DCM / 3.06 / 2.56 / 2.44
1-OH, 4-NH2 / DCM / 2.82 / 2.61 / 2.38
1,4,5,8-OH / Ethanol / 2.83 / 2.63 / 2.21
1,4-NH2 / Ethanol / 2.67 / 2.50 / 2.09
1,4-NHEt / Ethanol / 2.46 / 2.30 / 1.93
1,4-NH2, 2-NO2 / DCM / 2.25 / 2.03 / 1.93
DCM: dichloromethane, DCE: dichloroethane, DEE: diethylether, Cy: cyclohexane