Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM...

44
Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition Metal Complexes Wanyi Jiang, Nathan J. DeYonker, John J. Determan, Angela K. Wilson* Center for Advanced Scientific Computing and Modeling (CASCaM), Department of Chemistry, University of North Texas, Denton, TX 76203-5070.

Transcript of Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM...

Page 1: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition Metal Complexes

Wanyi Jiang, Nathan J. DeYonker, John J. Determan, Angela K. Wilson*

Center for Advanced Scientific Computing and Modeling (CASCaM), Department of Chemistry, University of North Texas, Denton, TX 76203-5070.

Page 2: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees

Method H B C N O FHF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878 ‐37.701737 ‐54.426849 ‐74.855775 ‐99.486979HF/aug‐cc‐pVQZ‐DK ‐0.499955 ‐24.535661 ‐37.703251 ‐54.429532 ‐74.860377 ‐99.494249

HF/CBS‐DK ‐0.499986 ‐24.535851 ‐37.703619 ‐54.430185 ‐74.861499 ‐99.496021

MP2/aug‐cc‐pVDZ‐DK 0.000000 ‐0.040757 ‐0.057987 ‐0.077514 ‐0.116608 ‐0.159455MP2/aug‐cc‐pVTZ‐DK 0.000000 ‐0.048689 ‐0.072740 ‐0.100460 ‐0.154553 ‐0.211759MP2/aug‐cc‐pVQZ‐DK 0.000000 ‐0.051696 ‐0.077712 ‐0.107749 ‐0.167748 ‐0.230737

MP2/CBS‐DK + HF/CBS‐DK ‐0.499986 ‐24.589305 ‐37.784182 ‐54.542067 ‐75.036854 ‐99.737778

MP2/cc‐pVTZ‐DK ‐0.499816 ‐24.583103 ‐37.773418 ‐54.525426 ‐75.006350 ‐99.692174CCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK ‐0.499816 ‐24.604802 ‐37.795621 ‐54.543766 ‐75.026080 ‐99.707330

CCSD(T)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK ‐0.499341 ‐24.598590 ‐37.781042 ‐54.517950 ‐74.980342 ‐99.640303CCSD(T,FC1)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK ‐0.499341 ‐24.634179 ‐37.817537 ‐54.555299 ‐75.018343 ‐99.678974

(CC) 0.000000 ‐0.021698 ‐0.022204 ‐0.018340 ‐0.019730 ‐0.015156(CV) 0 000000 ‐0 035589 ‐0 036496 ‐0 037349 ‐0 038000 ‐0 038671(CV) 0.000000 0.035589 0.036496 0.037349 0.038000 0.038671ccCA‐TM energy ‐0.499986 ‐24.646592 ‐37.842881 ‐54.597756 ‐75.094584 ‐99.791606Spin‐orbit correction 0 ‐0.000046 ‐0.000135 0 ‐0.000355 ‐0.000614Total ccCA‐TM energy  ‐0.499986 ‐24.646638 ‐37.843016 ‐54.597756 ‐75.094939 ‐99.792220

Experimental Atomic Hf (0K) in kcal mol‐1 51.63 135.1 170.1123 112.53 58.99 18.47

Experimental 0K ‐ 298.15K correction in kcal mol‐1 1.01 0.29 0.25 1.04 1.04 1.05

2

Page 3: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees

MethodHF/aug‐cc‐pVTZ‐DKHF/aug‐cc‐pVQZ‐DK

HF/CBS‐DK

MP2/aug‐cc‐pVDZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVTZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVQZ‐DK

MP2/CBS‐DK + HF/CBS‐DK

MP2/cc‐pVTZ‐DKCCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK

CCSD(T)/aug‐cc‐pCVDZ‐DKCCSD(T,FC1)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK

(CC)(CV)

Al Si P S Cl‐242.311159 ‐289.455576 ‐341.532144 ‐398.583753 ‐460.888456‐242.312498 ‐289.457541 ‐341.534694 ‐398.586835 ‐460.892033

‐242.312824 ‐289.458020 ‐341.535316 ‐398.587585 ‐460.892905

‐0.035164 ‐0.051046 ‐0.068105 ‐0.098110 ‐0.128487‐0.040433 ‐0.061233 ‐0.084677 ‐0.127511 ‐0.169988‐0.042643 ‐0.064903 ‐0.089884 ‐0.137729 ‐0.185471

‐242.356778 ‐289.525051 ‐341.628145 ‐398.731205 ‐461.087406

‐242.351167 ‐289.516000 ‐341.615653 ‐398.708851 ‐461.054635‐242.367125 ‐289.536533 ‐341.637418 ‐398.736249 ‐461.083375

‐242.359007 ‐289.522976 ‐341.614977 ‐398.696980 ‐461.028986‐242.576342 ‐289.738625 ‐341.844457 ‐398.929786 ‐461.265455

‐0.015958 ‐0.020533 ‐0.021765 ‐0.027397 ‐0.028740‐0 217335 ‐0 215649 ‐0 229480 ‐0 232806 ‐0 236469(CV)

ccCA‐TM energySpin‐orbit correctionTotal ccCA‐TM energy 

Experimental Atomic Hf (0K) in kcal mol‐1

Experimental 0K ‐ 298.15K correction in kcal mol‐1

0.217335 0.215649 0.229480 0.232806 0.236469‐242.590071 ‐289.761233 ‐341.879390 ‐398.991408 ‐461.352615

‐0.00034 ‐0.000682 0 ‐0.000892 ‐0.00134‐242.590411 ‐289.761915 ‐341.879390 ‐398.992300 ‐461.353955

80.2 107.15 75.42 65.66 28.59

1.08 0.76 1.28 1.05 1.1

3

Page 4: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees

MethodHF/aug‐cc‐pVTZ‐DKHF/aug‐cc‐pVQZ‐DK

HF/CBS‐DK

MP2/aug‐cc‐pVDZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVTZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVQZ‐DK

MP2/CBS‐DK + HF/CBS‐DK

MP2/cc‐pVTZ‐DKCCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK

CCSD(T)/aug‐cc‐pCVDZ‐DKCCSD(T,FC1)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK

(CC)(CV)

Sc Ti V Cr Mn‐763.280926 ‐852.739392 ‐948.131894 ‐1049.649743 ‐1157.373198‐763.281259 ‐852.739859 ‐948.132498 ‐1049.650481 ‐1157.374232

‐763.281340 ‐852.739973 ‐948.132645 ‐1049.650660 ‐1157.374484

‐0.027519 ‐0.036706 ‐0.053073 ‐0.083150 ‐0.107202‐0.030644 ‐0.042705 ‐0.063184 ‐0.096018 ‐0.126587‐0.031559 ‐0.044492 ‐0.066337 ‐0.101241 ‐0.133953

‐763.313408 ‐852.785464 ‐948.200763 ‐1049.754988 ‐1157.512746

‐763.311188 ‐852.780803 ‐948.192710 ‐1049.743793 ‐1157.495647‐763.323349 ‐852.795632 ‐948.210406 ‐1049.752716 ‐1157.514447

‐763.322418 ‐852.794018 ‐948.208598 ‐1049.751747 ‐1157.512397‐763.598322 ‐853.088907 ‐948.516391 ‐1050.067313 ‐1157.828123

‐0.012161 ‐0.014828 ‐0.017696 ‐0.008923 ‐0.018800‐0 275903 ‐0 294888 ‐0 307793 ‐0 315566 ‐0 315727(CV)

ccCA‐TM energySpin‐orbit correctionTotal ccCA‐TM energy 

Experimental Atomic Hf (0K) in kcal mol‐1

Experimental 0K ‐ 298.15K correction in kcal mol‐1

0.275903 0.294888 0.307793 0.315566 0.315727‐763.601472 ‐853.095181 ‐948.526253 ‐1050.079477 ‐1157.847273

‐0.00046 ‐0.001014 ‐0.001455 0 0‐763.601932 ‐853.096195 ‐948.527708 ‐1050.079477 ‐1157.847273

90.17 112.55 122.4 94.49 67.42

1.24 1.15 1.11 0.97 1.19

4

Page 5: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees

MethodHF/aug‐cc‐pVTZ‐DKHF/aug‐cc‐pVQZ‐DK

HF/CBS‐DK

MP2/aug‐cc‐pVDZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVTZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVQZ‐DK

MP2/CBS‐DK + HF/CBS‐DK

MP2/cc‐pVTZ‐DKCCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK

CCSD(T)/aug‐cc‐pCVDZ‐DKCCSD(T,FC1)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK

(CC)(CV)

Fe Co Ni Cu Zn‐1271.325924 ‐1391.855175 ‐1519.069478 ‐1653.121619 ‐1794.231116‐1271.327213 ‐1391.856756 ‐1519.071412 ‐1653.123472 ‐1794.232913

‐1271.327527 ‐1391.857141 ‐1519.071884 ‐1653.123924 ‐1794.233352

‐0.162446 ‐0.220833 ‐0.287561 ‐0.463804 ‐0.467897‐0.193447 ‐0.261363 ‐0.341711 ‐0.527089 ‐0.535523‐0.206268 ‐0.279528 ‐0.365597 ‐0.557616 ‐0.569129

‐1271.541391 ‐1392.147549 ‐1519.451758 ‐1653.699993 ‐1794.822866

‐1271.513019 ‐1392.107790 ‐1519.399475 ‐1653.629164 ‐1794.746548‐1271.532842 ‐1392.121619 ‐1519.403714 ‐1653.581684 ‐1794.719333

‐1271.528812 ‐1392.116735 ‐1519.397968 ‐1653.579198 ‐1794.713982‐1271.851057 ‐1392.439434 ‐1519.716760 ‐1653.893896 ‐1795.020058

‐0.019823 ‐0.013829 ‐0.004238 0.047480 0.027214‐0 322245 ‐0 322699 ‐0 318792 ‐0 314698 ‐0 306076(CV)

ccCA‐TM energySpin‐orbit correctionTotal ccCA‐TM energy 

Experimental Atomic Hf (0K) in kcal mol‐1

Experimental 0K ‐ 298.15K correction in kcal mol‐1

0.322245 0.322699 0.318792 0.314698 0.306076‐1271.883458 ‐1392.484076 ‐1519.774787 ‐1653.967210 ‐1795.101727

‐0.001836 ‐0.003614 ‐0.004428 0 0‐1271.885294 ‐1392.487690 ‐1519.779215 ‐1653.967210 ‐1795.101727

98.73 101.6 102.3 80.4 31.04

1.08 1.14 1.14 1.2 1.36

5

Page 6: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees

MethodHF/aug‐cc‐pVTZ‐DKHF/aug‐cc‐pVQZ‐DK

HF/CBS‐DK

MP2/aug‐cc‐pVDZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVTZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVQZ‐DK

MP2/CBS‐DK + HF/CBS‐DK

MP2/cc‐pVTZ‐DKCCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK

CCSD(T)/aug‐cc‐pCVDZ‐DKCCSD(T,FC1)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK

(CC)(CV)

Ga Ge As Se Br‐1942.125647 ‐2096.990044 ‐2258.940619 ‐2427.969319 ‐2604.295286‐1942.129255 ‐2096.994863 ‐2258.945824 ‐2427.974861 ‐2604.301223

‐1942.130134 ‐2096.996037 ‐2258.947093 ‐2427.976211 ‐2604.302670

‐0.032076 ‐0.044243 ‐0.056865 ‐0.080305 ‐0.102200‐0.036852 ‐0.054098 ‐0.072440 ‐0.108275 ‐0.142686‐0.039572 ‐0.057473 ‐0.077270 ‐0.118076 ‐0.157351

‐1942.171379 ‐2097.055450 ‐2259.027088 ‐2428.099944 ‐2604.468533

‐1942.162014 ‐2097.043406 ‐2259.012026 ‐2428.075575 ‐2604.434779‐1942.175414 ‐2097.059516 ‐2259.028744 ‐2428.097439 ‐2604.458185

‐1942.091193 ‐2096.969411 ‐2258.929207 ‐2427.979142 ‐2604.321656‐1942.630515 ‐2097.504778 ‐2259.462486 ‐2428.509873 ‐2604.850348

‐0.013400 ‐0.016110 ‐0.016719 ‐0.021864 ‐0.023406‐0 539323 ‐0 535367 ‐0 533278 ‐0 530731 ‐0 528692(CV)

ccCA‐TM energySpin‐orbit correctionTotal ccCA‐TM energy 

Experimental Atomic Hf (0K) in kcal mol‐1

Experimental 0K ‐ 298.15K correction in kcal mol‐1

0.539323 0.535367 0.533278 0.530731 0.528692‐1942.724102 ‐2097.606928 ‐2259.577085 ‐2428.652539 ‐2605.020631

‐0.00251 ‐0.004415 0 ‐0.004305 ‐0.005597‐1942.726612 ‐2097.611343 ‐2259.577085 ‐2428.656844 ‐2605.026228

65 89.94 68.745 54.25 26.74

1.566 1.77 1.48 1.48 1.48

6

Page 7: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Table S2. Atomic UHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees

Method H B C N O FHF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.538909 ‐37.706765 ‐54.430383 ‐74.865147 ‐99.493750HF/aug‐cc‐pVQZ‐DK ‐0.499955 ‐24.539737 ‐37.708339 ‐54.433107 ‐74.869913 ‐99.501171

HF/CBS‐DK ‐0.499986 ‐24.539939 ‐37.708723 ‐54.433771 ‐74.871074 ‐99.502979

MP2/aug‐cc‐pVDZ‐DK 0.000000 ‐0.037073 ‐0.053712 ‐0.075018 ‐0.110427 ‐0.154726MP2/aug‐cc‐pVTZ‐DK 0.000000 ‐0.044409 ‐0.067765 ‐0.097528 ‐0.146399 ‐0.205395MP2/aug‐cc‐pVQZ‐DK 0.000000 ‐0.047250 ‐0.072539 ‐0.104671 ‐0.159181 ‐0.224076

MP2/CBS‐DK + HF/CBS‐DK ‐0.499986 ‐24.588856 ‐37.784003 ‐54.542491 ‐75.037651 ‐99.737931

MP2/cc‐pVTZ‐DK ‐0.499816 ‐24.582890 ‐37.773458 ‐54.525885 ‐75.007156 ‐99.692401CCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK ‐0.499816 ‐24.604834 ‐37.795723 ‐54.543973 ‐75.026213 ‐99.707393

CCSD(T)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK ‐0.499341 ‐24.598621 ‐37.781121 ‐54.518115 ‐74.980448 ‐99.640347CCSD(T,FC1)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK ‐0.499341 ‐24.634192 ‐37.817547 ‐54.555309 ‐75.018344 ‐99.678971

(CC) 0.000000 ‐0.021943 ‐0.022265 ‐0.018088 ‐0.019057 ‐0.014992(CV) 0.000000 ‐0.035571 ‐0.036427 ‐0.037194 ‐0.037896 ‐0.038623ccCA‐TM energy ‐0.499986 ‐24.646371 ‐37.842694 ‐54.597773 ‐75.094604 ‐99.791546Spin‐orbit correction 0 ‐0.000046 ‐0.000135 0 ‐0.000355 ‐0.000614Total ccCA‐TM energy  ‐0.499986 ‐24.646417 ‐37.842829 ‐54.597773 ‐75.094959 ‐99.792160

Experimental Atomic Hf (0K) in kcal mol‐1 51.63 135.1 170.1123 112.53 58.99 18.47

Experimental 0K ‐ 298.15K correction in kcal mol‐1 1.01 0.29 0.25 1.04 1.04 1.05

7

Page 8: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Table S2. Atomic UHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees

MethodHF/aug‐cc‐pVTZ‐DKHF/aug‐cc‐pVQZ‐DK

HF/CBS‐DK

Al Si P S Cl‐242.315188 ‐289.460021 ‐341.532506 ‐398.591968 ‐460.896079‐242.316552 ‐289.461999 ‐341.535080 ‐398.595172 ‐460.899784

‐242.316885 ‐289.462481 ‐341.535707 ‐398.595952 ‐460.900687

MP2/aug‐cc‐pVDZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVTZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVQZ‐DK

‐0.031341 ‐0.047109 ‐0.068064 ‐0.091936 ‐0.122820‐0.036103 ‐0.056676 ‐0.084408 ‐0.118795 ‐0.162004‐0.038133 ‐0.060166 ‐0.089578 ‐0.128628 ‐0.177155

MP2/CBS‐DK + HF/CBS‐DK

MP2/cc‐pVTZ‐DKCCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK

‐242.356225 ‐289.524675 ‐341.628214 ‐398.730298 ‐461.086730

‐242.350914 ‐289.515928 ‐341.615731 ‐398.708221 ‐461.054215‐242.367210 ‐289.536671 ‐341.637499 ‐398.736398 ‐461.083570

CCSD(T)/aug‐cc‐pCVDZ‐DKCCSD(T,FC1)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK

(CC)(CV)

‐242.359104 ‐289.523148 ‐341.615133 ‐398.697234 ‐461.029227‐242.576377 ‐289.738654 ‐341.844461 ‐398.929816 ‐461.265471

‐0.016296 ‐0.020743 ‐0.021768 ‐0.028177 ‐0.029355‐0.217273 ‐0.215506 ‐0.229328 ‐0.232582 ‐0.236244

ccCA‐TM energySpin‐orbit correctionTotal ccCA‐TM energy 

‐242.589795 ‐289.760924 ‐341.879311 ‐398.991058 ‐461.352329‐0.00034 ‐0.000682 0 ‐0.000892 ‐0.00134

‐242.590135 ‐289.761606 ‐341.879311 ‐398.991950 ‐461.353669

Experimental Atomic Hf (0K) in kcal mol‐1

Experimental 0K ‐ 298.15K correction in kcal mol‐180.2 107.15 75.42 65.66 28.59

1.08 0.76 1.28 1.05 1.1

8

Page 9: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Table S2. Atomic UHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees

MethodHF/aug‐cc‐pVTZ‐DKHF/aug‐cc‐pVQZ‐DK

HF/CBS‐DK

Sc Ti V Cr Mn‐763.285073 ‐852.746662 ‐948.140057 ‐1049.649963 ‐1157.376513‐763.286117 ‐852.748142 ‐948.141425 ‐1049.650758 ‐1157.377671

‐763.286371 ‐852.748502 ‐948.141758 ‐1049.650951 ‐1157.377953

MP2/aug‐cc‐pVDZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVTZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVQZ‐DK

‐0.026751 ‐0.035840 ‐0.051650 ‐0.083177 ‐0.104827‐0.029663 ‐0.041335 ‐0.061372 ‐0.096046 ‐0.124042‐0.030509 ‐0.042954 ‐0.064415 ‐0.101263 ‐0.131320

MP2/CBS‐DK + HF/CBS‐DK

MP2/cc‐pVTZ‐DKCCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK

‐763.317350 ‐852.792359 ‐948.207894 ‐1049.755297 ‐1157.513528

‐763.314359 ‐852.786720 ‐948.199118 ‐1049.744039 ‐1157.496563‐763.326280 ‐852.801467 ‐948.216729 ‐1049.752958 ‐1157.515177

CCSD(T)/aug‐cc‐pCVDZ‐DKCCSD(T,FC1)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK

(CC)(CV)

‐763.325571 ‐852.799636 ‐948.214553 ‐1049.752021 ‐1157.513145‐763.598356 ‐853.089026 ‐948.516646 ‐1050.067688 ‐1157.828706

‐0.011921 ‐0.014747 ‐0.017611 ‐0.008919 ‐0.018614‐0.272784 ‐0.289391 ‐0.302093 ‐0.315667 ‐0.315561

ccCA‐TM energySpin‐orbit correctionTotal ccCA‐TM energy 

‐763.602055 ‐853.096496 ‐948.527598 ‐1050.079883 ‐1157.847703‐0.00046 ‐0.001014 ‐0.001455 0 0

‐763.602515 ‐853.097510 ‐948.529053 ‐1050.079883 ‐1157.847703

Experimental Atomic Hf (0K) in kcal mol‐1

Experimental 0K ‐ 298.15K correction in kcal mol‐190.17 112.55 122.4 94.49 67.42

1.24 1.15 1.11 0.97 1.19

9

Page 10: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Table S2. Atomic UHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees

MethodHF/aug‐cc‐pVTZ‐DKHF/aug‐cc‐pVQZ‐DK

HF/CBS‐DK

Fe Co Ni Cu Zn‐1271.337142 ‐1391.867165 ‐1519.079576 ‐1653.122181 ‐1794.231116‐1271.338860 ‐1391.869389 ‐1519.082083 ‐1653.124036 ‐1794.232914

‐1271.339278 ‐1391.869931 ‐1519.082693 ‐1653.124487 ‐1794.233352

MP2/aug‐cc‐pVDZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVTZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVQZ‐DK

‐0.158839 ‐0.217855 ‐0.285373 ‐0.463433 ‐0.467897‐0.188669 ‐0.257529 ‐0.338993 ‐0.526689 ‐0.535523‐0.201194 ‐0.275443 ‐0.362708 ‐0.557178 ‐0.569129

MP2/CBS‐DK + HF/CBS‐DK

MP2/cc‐pVTZ‐DKCCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK

‐1271.547908 ‐1392.156115 ‐1519.459581 ‐1653.700094 ‐1794.822866

‐1271.519405 ‐1392.115910 ‐1519.406825 ‐1653.629372 ‐1794.746548‐1271.536852 ‐1392.128261 ‐1519.410220 ‐1653.581760 ‐1794.719333

CCSD(T)/aug‐cc‐pCVDZ‐DKCCSD(T,FC1)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK

(CC)(CV)

‐1271.532638 ‐1392.122888 ‐1519.403989 ‐1653.579278 ‐1794.713982‐1271.851563 ‐1392.439838 ‐1519.717049 ‐1653.893912 ‐1795.020058

‐0.017447 ‐0.012351 ‐0.003395 0.047611 0.027214‐0.318925 ‐0.316951 ‐0.313059 ‐0.314635 ‐0.306076

ccCA‐TM energySpin‐orbit correctionTotal ccCA‐TM energy 

‐1271.884280 ‐1392.485416 ‐1519.776035 ‐1653.967117 ‐1795.101727‐0.001836 ‐0.003614 ‐0.004428 0 0

‐1271.886116 ‐1392.489030 ‐1519.780463 ‐1653.967117 ‐1795.101727

Experimental Atomic Hf (0K) in kcal mol‐1

Experimental 0K ‐ 298.15K correction in kcal mol‐198.73 101.6 102.3 80.4 31.04

1.08 1.14 1.14 1.2 1.36

10

Page 11: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

Table S2. Atomic UHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees

MethodHF/aug‐cc‐pVTZ‐DKHF/aug‐cc‐pVQZ‐DK

HF/CBS‐DK

Ga Ge As Se Br‐1942.128854 ‐2096.994002 ‐2258.941859 ‐2427.976791 ‐2604.301995‐1942.132603 ‐2096.998906 ‐2258.947074 ‐2427.982464 ‐2604.308088

‐1942.133517 ‐2097.000101 ‐2258.948345 ‐2427.983846 ‐2604.309573

MP2/aug‐cc‐pVDZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVTZ‐DKMP2/aug‐cc‐pVQZ‐DK

‐0.029078 ‐0.040947 ‐0.056509 ‐0.075422 ‐0.097798‐0.033540 ‐0.050316 ‐0.071806 ‐0.100908 ‐0.135882‐0.036091 ‐0.053569 ‐0.076607 ‐0.110353 ‐0.150230

MP2/CBS‐DK + HF/CBS‐DK

MP2/cc‐pVTZ‐DKCCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK

‐1942.171179 ‐2097.055545 ‐2259.027667 ‐2428.099702 ‐2604.468185

‐1942.161961 ‐2097.043628 ‐2259.012640 ‐2428.075574 ‐2604.434630‐1942.175626 ‐2097.060009 ‐2259.029489 ‐2428.097837 ‐2604.458342

CCSD(T)/aug‐cc‐pCVDZ‐DKCCSD(T,FC1)/aug‐cc‐pCVDZ‐DK

(CC)(CV)

‐1942.091407 ‐2096.969889 ‐2258.929911 ‐2427.979602 ‐2604.321882‐1942.630537 ‐2097.504806 ‐2259.462505 ‐2428.509900 ‐2604.850361

‐0.013664 ‐0.016381 ‐0.016849 ‐0.022263 ‐0.023711‐0.539131 ‐0.534918 ‐0.532594 ‐0.530298 ‐0.528480

ccCA‐TM energySpin‐orbit correctionTotal ccCA‐TM energy 

‐1942.723974 ‐2097.606844 ‐2259.577111 ‐2428.652262 ‐2605.020376‐0.00251 ‐0.004415 0 ‐0.004305 ‐0.005597

‐1942.726484 ‐2097.611259 ‐2259.577111 ‐2428.656567 ‐2605.025973

Experimental Atomic Hf (0K) in kcal mol‐1

Experimental 0K ‐ 298.15K correction in kcal mol‐165 89.94 68.745 54.25 26.74

1.566 1.77 1.48 1.48 1.48

11

Page 12: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

12  

Table S3. The ground states and experimental values of Hf (298 K) in kcal mol‐1 for the test set of 225 

molecules. The values of Hf (298 K) are calculated by adding theoretical corrections from ccCA‐TM 

when only Hf (0 K) or dissociation energies are available. Experimental data is rounded to the first 

decimal digit. Selected theoretical Hf‘s are also listed in square brackets. Alternative experimental values are also given below the selected one. (Experimental data for metal dimers is given in Table S4.) 

Molecule Ground State  

Exp.  Hf (298 K) d 

B3LYP a  ROHF b  Exp. [Theor.] c ScH  1 (C∞v)    1+( C∞v) 

e  93.7 e     ScN  1 (C∞v)    1+( C∞v) 

e  91.0  ±  20 f ScO   2 (C∞v)    2+( C∞v) 

e  ‐13.0  ±  2.2 g ScS  2 (C∞v)    [2+( C∞v) 

h]  41.7  ±  3.1 g ScSe  2 (C∞v)    [2+( C∞v) 

h]  53.0  ±  4.1 g ScF  1 (C∞v)    [1+( C∞v) 

e]  ‐33.9  ±  3.4 i       ‐33.99  ±  4.1 g ScB2 

2A1 (C2v)  2A1 (C2v) 150.6  ±  21 g 

ScC2 2A1 (C2v) 

2A1 (C2v)  [2A1 (C2v) j,k]   152.7  ±  4.0 g 

ScF2  (D∞h) 2 Ag (D2h)   [2 g

+(D∞h) l]  ‐163.7  ±  5.3 i 

      ‐157.4  ±  7.0 g ScF3 

1A' (Cs)    [1A1' (D3h) m]  ‐300.4  ±  3.6 i 

      ‐302.9  ±  3.2 g ScCl3 

1A' (Cs)    [1A1' (D3h) n]   ‐160.5  ±  2.1 g 

ScBr3 1A1' (D3h)    [1A1' (D3h)

n]   ‐109.3  ±  2.6 g ScC4 

2A1 (C2v) 2A1 (C2v)  [2A1 (C2v) 

k]   196.2  ±  5.0 g Sc2O 

1A1 (C2v)      ‐4.5  ±  11 g         2.81  ±  18 o (ScCl3)2 

1Ag (D2h)  1Ag (D2h) ‐369.0  ±  8 g 

Sc(C5H5)3 1A' (C3h)

  1A' (Cs)  20.0  ±  1.4 p 

           TiH  (C∞v) 

4B1 (C2v) 4( C∞v) e  116.4  ±  2.3 q 

TiB  (C∞v)  6A1 (C2v) 181.3  ±  15 g 

TiC  3 (C∞v)  3A1 (C2v)  [3+( C∞v) e]  169.8 g     

TiN  2 (C∞v)  2A1 (C2v) 2+( C∞v) 

e  112.0  ±  7.0 g TiO  (C∞v) 

3A1 (C2v)  X3( C∞v) r, [X3( C∞v) s]  13.7  ±  2.2 g TiS  (C∞v) 

3A1 (C2v) 3t, [3C∞v) h]   76.2  ±  2.2 g 

      79.0 u     TiSe  (C∞v) 

3A2 (C2v)  [3C∞v) h]  76.8  ±  10 g       81.2 u     TiF  4(C∞v)  4B1 (C2v)  [4( C∞v) e]  ‐4.0  ±  8.0 g       ‐16.0  ±  10 r TiCl  (C∞v) 

4B1 (C2v) 4( C∞v) v , 4(C∞v) r  40.9  ±  2.0 w 

      24.2 g           36.9  ±  10 r TiBr  4(C∞v)  4B1 (C2v) 

4( C∞v) v, 4(C∞v) r   50.8  ±  10 r       35.0 g      

Page 13: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

13  

Molecule Ground State  

Exp.  Hf (298 K) d 

B3LYP a  ROHF b  Exp. [Theor.] c TiC2 

3B1 (C2v) 3B2 (C2v)  [3B1 (C2v) 

x,y]  175.4  ±  3.0 g TiO2 

1A1 (C2v)    (C2v) r, [1A1( C2v) 

s]  ‐73.0  ±  3.0 r         ‐67.9 z           ‐71.0  ±  5.1 g TiF2  (D∞h) 

3Ag (D2h)  (D∞h) r, [3g(D∞h) 

l, 3g or3g

‐(D∞h) aa ]  ‐164.5  ±  10 r 

      ‐180  ±  10 g TiCl2  (D∞h) 

3Ag (D2h)  (D∞h) r, [3g(D∞h) 

l,aa ]  ‐49.0  ±  2.0 w       ‐57.0  ±  3.0 g       ‐56.7  ±  3.0 r TiBr2  (D∞h) 

3Ag (D2h)  (D∞h) r, 3g  ‐42.8  ±  5.0 r 

TiF3 2A1' (D3h) 

2A1 (C2v)  (C3v) r  ‐284.0  ±  10 r 

      ‐283.8 g     TiCl3 

2A1' (D3h) 2A1 (C2v)  (C3v) 

r  ‐121.5  ±  2.0 w       ‐129.4  ±  1.3 g       ‐128.9  ±  1.5 r TiBr3 

2A1' (D3h) 2A1 (C2v)  (C3v) 

r  ‐89.6  ±  2.5 r       ‐89.6 g     TiC4 

3A1 (C2v) 3A1 (C2v)  [3A1 (C2v) 

y ]  217.9  ±  5.0 g TiF4 

1A1 (Td)    (Td) r, [1A1 (Td) 

m]  ‐370.8  ±  0.5 g       ‐371.0  ±  1.0 r TiCl4 

1A1 (Td)    (Td) r  ‐182.4  ±  0.7 g 

      ‐182.4  ±  0.9 r TiBr4 

1A1 (Td)    (Td) r  ‐131.0  ±  0.2 g 

      ‐131.5  ±  1.2 r TiOF  2A' (Cs) 

2A' (Cs)  (C∞v) r  ‐103.5 g,r     

TiOCl  2A' (Cs) 2A' (Cs)  (C∞v) 

r  ‐58.4 g,r     TiOF2 

1A (C1)    (C2v) r  ‐221.1 g,r     

TiOCl2 1A1 (C2v)    (C2v) 

r  ‐130.4 g,r           [‐142.9  ±  4.8] bb TiCl3Br 

1A1 (C3v)      ‐169.8 g     TiCl2Br2 

1A1 (C2v)      ‐157.2 g     TiClBr3 

1A1 (C3v)      ‐144.6 g     (TiCl3)2 

1Ag (D2h)      ‐301.0 g     Ti(C5H5)Cl3 

1A' (Cs)    [1A' (Cs) cc]  ‐124.6  ±  1.6 p 

   

Page 14: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

14  

Molecule Ground State  

Exp.  Hf (298 K) d 

B3LYP a  ROHF b  Exp. [Theor.] c VH  (C∞v) 

5A1 (C2v)  5C∞v) e  124.9  ±  1.6 dd VC  (C∞v) 

2A1 (C2v)  [2( C∞v) e]  181.6  ±  15 g VN  (C∞v) 

3A2 (C2v) 3(C∞v) r  121.0  ±  3.0 g  

      125.0  ±  5.0 r VO  4(C∞v)  4A2 (C2v)  X4‐ (C∞v) 

r  31.8  ±  2.0 ee       30.5  ±  5.0 r       36.2  ±  10 g VS  4(C∞v)  4A2 (C2v)  [4‐C∞v) h]  80.4  ±  3.2 g VSe   4(C∞v)  4A2 (C2v)  [4‐C∞v) h]  96.2 g     VF  (C∞v) 

5B1 (C2v) 5C∞v) e  0.7  ±  15 g 

VCl  (C∞v) 5A2 (C2v)    49.7  ±  2.0 ff 

      37.9  ±  1.5 g VBr  (C∞v) 

5A1 (C2v)    46.2  ±  10 g VC2 

4B1 (C2v) 4B1 (C2v)  [4B1 (C2v) 

gg]  184.1  ±  5.0 g VO2 

2A1(C2v) 2A' (Cs)  (C2v) 

r,ee, [ 2A1(C2v) ii,kk]   ‐41.6  ±  3.3 ee 

        ‐55.6  ±  10 r       ‐54.8  ±  5.0 g VCl2 

4g (D∞h) 

4B1g (D2h)   [4g‐(D∞h) 

l, (D∞h) ff]  ‐34.8  ±  2.0 ff 

      ‐51.6  ±  3.6 g VBr2 

4g (D∞h) 4B1g (D2h) 

4g‐  ‐36.5 g     

VCl3 3A" (Cs) 

3A" (Cs)  (D3h) ff  ‐85.6  ±  2.0 ff 

      ‐88.2  ±  2.1 g VBr3 

3B2 (C2v) 3B1 (C2v)    ‐61.6 g     

VC4 4B1 (C2v) 

4B1 (C2v)  [4B1 (C2v) gg]  232.4  ±  5.0 g 

VCl4 2A (C2) 

2A (D2)  (Td) ff  ‐126.1  ±  0.6 ff 

      ‐125.7  ±  0.6 g VBr4 

2B1 (D2d) 2A1 (C2v)    ‐84.0 g     

VF5 1A1' (D3h)    [1A1'(D3h) 

m]  ‐343.2  ±  0.2 g VOCl3 

1A1 (C3v)      ‐166.4  ±  1.3 g VO(OH)3 

1A' (Cs)      ‐250.0 g     VBrCl3 

2A' (Cs) 2A' (Cs)    ‐119.4 g     

V4O10 1A1 (Td)

    [1A1 (Td) hh]  ‐675.0  ±  5.0 g 

   

Page 15: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

15  

Molecule Ground State  

Exp.  Hf (298 K) d 

B3LYP a  ROHF b  Exp. [Theor.] c CrH  6(C∞v)  6A1 (C2v) 

6+C∞v) p  101.7  ±  1.6 dd       80.2  ±  10 g CrGe  (C∞v) 

7B1 (C2v)  [5(C∞v) jj]  144.1  ±  7.1 g 

CrN   4(C∞v)  4A2 (C2v) 4(C∞v) r  120.7  ±  5.0 r 

      112.0  ±  15 g CrO  (C∞v) 

5B1 (C2v)  X3‐or X5 (C∞v) r [5(C∞v) ll]  43.6  ±  1.6 mm 

        45.5  ±  7.0 g       45.0  ±  10 r CrS  (C∞v) 

5B1 (C2v)  [5C∞v) h]  78.4  ±  5.1 g CrF  6(C∞v)  6A1 (C2v) 

6+(C∞v) e, 6+(C∞v)

ll,nn   4.6  ±  2.4 oo       8.2  ±  10 g 

      [‐3.1  ±  2.4] ll       [‐2.6] nn     CrCl  6(C∞v)  6A1 (C2v)  6+(C∞v) 

nn  31.1  ±  0.7 oo         33.7  ±  1.6 pp 

      36.4 g     CrBr  6(C∞v)  6A1 (C2v)    44.6  ±  6.0 g CrC2 

5B1 (C2v) 5A1 (C2v)  [5A1 (C2v) 

qq]   186.4  ±  5.0 g CrO2 

3B1 (C2v) 3B1 (C2v)  (C2v) 

r, [ 3B1(C2v) ii,rr]  ‐23.7  ±  1.2 mm 

      ‐18.0  ±  10 r       ‐14.5  ±  15 g CrF2 

5B2 (C2v) 5B2 (C2v)  (D∞h) 

oo [5g(D∞h) l, 5B2(C2v)

nn]  ‐103.2  ±  3.0 oo       ‐99.1  ±  4.2 g       ‐106.7 nn     CrCl2 

5B2 (C2v) 5B2 (C2v)  (C2v) 

oo, [5g(D∞h) l, 5B2(C2v)

nn]  ‐28.1  ±  0.4 oo       ‐26 .3  ±  1.0 pp       ‐32.1  ±  2.2 g CrBr2 

5B2 (C2v) 5B2 (C2v)    ‐14.1  ±  4.3 g 

CrO3 1A1 (C3v)    (D3h) 

r, [ 1A1(C3v) rr]  ‐77.3  ±  1.0 mm 

      ‐70.5  ±  20 g       ‐70.0  ±  10 r       [‐62.3] z     CrF3 

4B2 (C2v) 4B2 (C2v)  (D3h) 

oo  ‐199.8  ±  3.4 oo       ‐216.6  ±  3.2 g CrCl3 

4A (C3v) 4A (C1)  (D3h) 

ss  ‐67.6  ±  1.5 oo CrCl4 

3A1 (Td) 3A (D2)  (Td) 

ss  ‐94.8  ±  3.3 oo       ‐107.0  ±  3.0 g CrBr4 

3A1 (Td) 3A (D2)    ‐51.3  ±  4.5 g 

   

Page 16: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

16  

Molecule Ground State  

Exp.  Hf (298 K) d 

B3LYP a  ROHF b  Exp. [Theor.] c CrOH  6A' (Cs) 

6A' (Cs)  (Cs) mm [6A' (Cs) 

tt,rr]  18.9  ±  1.8 mm CrOF  4A'' (Cs) 

4A'' (Cs)  (Cs) oo  ‐73.3  ±  1.9 oo 

CrOF2 1A1 (C2v)    (C2h) 

oo  ‐153.3  ±  3.4 oo       ‐148.0  ±  12 g CrOCl2 

1A1 (C2v)    (C2h) oo  ‐80.4  ±  5.4 oo 

      ‐74.0  ±  12 g CrO2Cl 

2A' (Cs) 2A' (Cs)  (C2h) 

oo  ‐74.2  ±  5.2 oo       ‐74.0  ±  12 g CrClFO2 

1A' (Cs)      ‐161.2 g     CrO2F2 

1A1 (C2v)    (C2v) oo  ‐201.6  ±  5.0 oo 

CrO2Cl2 1A1 (C2v)    (C2v) 

oo  ‐124.1  ±  1.0 oo       ‐126.4 g     Cr(OH)2 

3A" (Cs)     (C2h) mm [5B (C2) 

tt, rr]  ‐76.8  ±  1.2 mm         ‐78.1  ±  2.6 oo CrO2(OH)2 

1A (C1)      ‐181.6  ±  1.7 uu         ‐178.8  ±  1.0 mm       ‐176.0 g     (CrCl2)2 

9B1 (C2v)  9B1 (C2v) ‐116.9  ±  8.0 g 

(CrBr2)2 9B1 (C2v) 

9B1 (C2v)    ‐79.8  ±  8.0 g (CrO3)3 

1A1 (C3v)    ‐389.0  ±  10 g 

      ‐356.8 z     Cr(CO)3 

1A1 (C3v)    [1A1 (C3v) vv]   ‐44.0  ±  10 p 

Cr(CO)4 1A1 (C2v)    [1A1 (C2v) 

vv]  ‐102.0  ±  6.0 p Cr(CO)5 

1A1 (C4v)    [1A1 (C4v) vv]  ‐153.9  ±  3.1 p 

Cr(CO)6 1A1g (Oh)     [(Oh) 

ww]  ‐240.0  ±  1.1 g       ‐218.0  ±  20 p            MnH  7(C∞v)  7A1 (C2v) 

7+C∞v) p  87.3  ±  4.6 xx       64.2 g     MnO  6(C∞v)  6A1 (C2v)  [6+( C∞v) 

e]  29.6  ±  3.0 g MnS  6(C∞v)  6A1 (C2v)  [6+C∞v) h]  63.3  ±  2.0 g MnSe  6(C∞v)  6A1 (C2v)  [6+C∞v) h]  73.0  ±  4.0 g MnF  7(C∞v)  7A1 (C2v) 

6+( C∞v) e, 7+(C∞v) 

nn  ‐19.9  ±  3.0 g       ‐14.5  ±  4.0 yy       ‐20.1  ±  5.0 zz MnCl  7(C∞v)  7A1 (C2v)  7+(C∞v) 

nn  15.8  ±  1.6 pp       11.3 g     MnBr  7(C∞v)  7A1 (C2v) 

7+  20.1 g        

Page 17: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

17  

Molecule Ground State  

Exp.  Hf (298 K) d 

B3LYP a  ROHF b  Exp. [Theor.] c MnF2 

6g (D∞h) 

6Ag (D2h) [6g+ (D∞h) 

l,nn] ‐126.2  ±  1.0 g         ‐127.0  ±  7.0 zz MnCl2 

6g (D∞h) 

6Ag (D2h) [6g+ (D∞h) 

l,nn] ‐62.6  ±  1.0 pp         ‐63.0  ±  0.5 g MnBr2 

6g  (D∞h) 

6Ag (D2h) [6g+ (D∞h) 

aaa] ‐41.9  ±  3.0 g MnF3 

5A1 (C2v) 5A1 (C2v)    ‐188.0  ±  14 g, zz 

MnF4 4A2 (D2d) 

4A2 (C2v) 4A2 (D2d)

bbb  ‐231.0  ±  17 g, zz MnOH  7A' (Cs) 

7A' (Cs)    3.3  ±  3.2 g (MnCl2)2 

11B2 (C2v) 11B2 (C2v)    ‐168.2  ±  4.0 g 

(MnCl2)2 11B2 (C2v) 

11B2 (C2v)    ‐123.9  ±  6.0 g Mn(CO)5 

2A1 (C4v) 2A1 (C2v)    ‐179.4  ±  1.2 g 

      ‐171.0  ±  5.3 p Mn(CO)5H 

1A1 (C4v)      ‐176.8  ±  2.2 p Mn(CO)5Cl 

1A1 (C4v)      ‐219.5  ±  3.1 p Mn(CO)5Br 

1A (C4v)      ‐210.9  ±  2.2 p Mn(CO)3(C5H5) 

1A' (Cs)    ‐102.0   ±  0.7 p 

      ‐114.2   ±  0.2 ccc            FeH  (C∞v) 

4A1 (C2v) 4( C∞v) e  113.9  ±  1.9 ddd 

FeO  5(C∞v)  5A2 (C2v) 5(C∞v) r  61.1  ±  3.0 g 

      60.0  ±  5.0 r FeS  5(C∞v)  5A1 (C2v)  [5+C∞v) h]  88.6  ±  3.9 r       83.8  ±  5.0 g FeF   (C∞v) 

6A2 (C2v) 6(C∞v) r, 6(C∞v) nn   11.4  ±  5.0 r 

FeCl  (C∞v) 6A1 (C2v)  6(C∞v) nn,eee   49.5  ±  1.6 pp 

      45 g           60  ±  20 r FeBr  6(C∞v)  6A1 (C2v)  [6(C∞v) fff]  69.1  ±  20 g FeF2 

5g (D∞h) 5Ag (D2h)   (D∞h) 

r, [5g(D∞h) l,nn]  ‐93.1  ±  3.4 r 

      ‐82.4 g     FeCl2 

5g (D∞h) 5Ag (D2h) 

5 (D∞h) r, [5g(D∞h) 

l,nn,eee]  ‐32.8  ±  1.0 pp       ‐31.7  ±  0.2 g       ‐33.7  ±  0.5 r FeBr2 

5g (D∞h) 5Ag (D2h)  (D∞h) 

r  ‐9.9  ±  0.5 r       ‐10.5  ±  0.6 g    

Page 18: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

18  

Molecule Ground State  

Exp.  Hf (298 K) d 

B3LYP a  ROHF b  Exp. [Theor.] c FeF3 

6A1 (C2v) 6A1 (C2v)  (D3h) 

r  ‐178.2 g           ‐196.2  ±  5.0 r FeCl3   6A' (Cs) 

6A1 (C2v)  (D3h) r, [6A1'(D3h) 

eee]  ‐60.6  ±  1.0 g       ‐60.5  ±  1.2 r FeBr3   (D3h) 

6A1 (C2v)    ‐30.0  ±  1.0 g Fe(OH)2 

5Ag (C2h) 5Ag (C2h)  (C2h) 

r  ‐79.0  ±  0.5 r       ‐79.5  ±  3.0 g (FeCl2)2 

9B2 (C2v) 9B2 (C2v)  (D2h) 

r  ‐103.1  ±  1.0 r       ‐98.5  ±  3.0 g (FeBr2)2 

9B2 (C2v)    (D2h) r  ‐60.5  ±  1.9 r 

      ‐61.7  ±  2.0 g (FeF3)2 

11B3u(D2h) 11B3u (D2h)    ‐389.0 g     

(FeCl3)2 11B3u(D2h) 

11B3u (D2h)  (D2h) r  ‐156.4  ±  2.0 r 

      ‐156.5  ±  2.0 g FeCO  

5(C∞v)  

5A2 (C2v)  

3(C∞v)ggg [5(C∞v) or 

3(C∞v)ww, 

3(C∞v) hhh]  

63.9  ±  3.5 iii 

       [65.9  ±  3.0] jjj Fe(CO)2 

3g (D∞h) 3B1g (D2h) 

3g‐ (D∞h) 

kkk, [3g‐ (D∞h) 

ww, hhh]   0.2  ±  4.9 iii         [5.8  ±  2.0] jjj Fe(CO)3  (C3v) 

3A' (Cs)  [3A 2(C3v)hhh]  ‐55.8  ±  7.6 iii 

      [‐53.4  ±  3.0] jjj Fe(CO)4 

3B1  (C2v) 3B1  (C2v)  [3B 2(C2v)

hhh]  ‐105.1  ±  3.4 r       ‐104.5  ±  2.8 iii       [‐111.0  ±  4.0] jjj Fe(CO)5  (D3h)    (D3h) 

r, [1A1' (D3h)hhh]  ‐174.0  ±  1.7 r 

      ‐173.0  ±  1.6 p       ‐173.0  ±  2.0 lll,g Fe(C5H5)  

6A' (Cs) 6A' (Cs)    88.0  ±  3.8 p 

Fe(C5H5)2 1A1g (D5d)  (D5h) 

mmm  [1A1'(D5h) nnn]  57.9  ±  0.6 p 

Fe(CO)4H2 1A1 (C2v)      ‐131.0 p     

Fe(CO)4(CH2CH2) 1A1 (C2v)      ‐129.1  ±  2.2 p 

           CoH  (C∞v) 

3B1  (C2v) 3( C∞v) e  106.6  ±  3.2 qqq 

CoSi  (C∞v) 2A2 (C2v)    145.4  ±  5.0 g 

CoGe  (C∞v) 2A2 (C2v)    136.4  ±  5.2 g 

CoO  4(C∞v)  4A1 (C2v)   [4( C∞v) e]  74.0  ±  5.1 g CoCl  (C∞v) 

3B1  (C2v) 3(C∞v) r, 3  50.3  ±  1.6 pp 

      46.1  ±  3.0 r    

Page 19: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

19  

Molecule Ground State  

Exp.  Hf (298 K) d 

B3LYP a  ROHF b  Exp. [Theor.] c CoF2  (D∞h) 

4Ag (D2h)  (C2v) r, [4g

‐ (D∞h) l, 4g (D∞h) 

ppp]  ‐85.2  ±  3.0 r       ‐87.5 g     CoCl2  (D∞h) 

4Ag (D2h) 4g

‐  or 4  (D∞h) r, [4g

‐ (D∞h) l,  ‐22.6  ±  1.0 pp 

      4g (D∞h) ppp] ‐20.1  ±  1.1 g 

      ‐22.4  ±  1.9 r CoBr2  (D∞h) 

4Ag (D2h)  [4g (D∞h) ppp]  0.5  ±  1.1 g 

CoCl3 5A1 (C2v) 

5A1 (C2v)  (C3v) r  ‐39.1  ±  2.5 r 

(CoCl2)2 7B3u (D2h)

  7Au (D2h) (D2h) r ‐76.8  ±  4.0 g 

      ‐83.8  ±  7.0 r (CoBr2)2 

7A1 (C2v)  7A1 (C2v) ‐37.5  ±  4.0 g 

Co(CO)4  (C3v) 2A' (Cs)    ‐134.3  ±  1.8 p 

      ‐163.0 g     Co(CO)4H 

1A1 (C2v)      ‐136.0  ±  0.5 p       ‐136.0 g     Co(CO)2H(PF3)2 

1A' (Cs)    ‐550.0 g     

Co(CO)3HPF3 1A' (Cs)      ‐352.0 g     

Co(SiF3) (CO)4 1A1 (C3v)

    ‐456.0 g                NiH  (C∞v) 

2A1 (C2v) 2C∞v) p  85.7  ±  2.6 g 

        94.4   ±  3.7 qqq NiSi  1(C∞v)      135.3  ±  5.0 g NiGe  1(C∞v)      124.3  ±  5.1 g NiO  3(C∞v)  3A2 (C2v)  [3‐ ( C∞v) 

e]  75.0  ±  5.0 g NiS  3(C∞v)  3A2 (C2v)  [3‐C∞v) h]  85.4  ±  4.0 r       81.7  ±  5.0 g NiF  (C∞v) 

2B1 (C2v) 2( C∞v) 

e  17.5 g     NiCl  (C∞v) 

2B1 (C2v)    43.5  ±  1.0 r       41.7  ±  1.0 pp       42.6 g     NiBr  (C∞v) 

2B1 (C2v)    44.9  ±  5.0 g NiF2 

3g (D∞h) 3B1g (D2h)  [3g

‐ (D∞h) l]  ‐77.8  ±  1.1 g 

NiCl2 3g (D∞h) 

3B1g (D2h) 3g(D∞h) 

r, [3g‐ (D∞h) 

l]  ‐17.7  ±  0.6 r       ‐17.4  ±  1.0 pp       ‐15.7  ±  2.1 g NiBr2 

3 g (D∞h) 3B1g (D2h)    4.7  ±  3.0 g 

Ni(OH)2 3Bg (C2h) 

3Bg (C2h)    ‐60.8  ±  3.0 g NiCO  1(C∞v)    (C∞v) kkk  35.1  ±  5.8 iii Ni(CO)2 

1A1 (C2v)      ‐39.0  ±  2.5 iii Ni(CO)3  (D3h)      ‐94.5  ±  1.1 iii         ‐93.0  ±  2.0 p Ni(CO)4 

1A1 (Td)    (Td) r  ‐144.0  ±  0.6 p 

      ‐143.8  ±  2.5 r Ni(PF3)4 

1A1 (Td)    [(Td) rrr]  ‐953.4  ±  2.4 p 

      ‐983.0 g        

Page 20: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

20  

Molecule Ground State  

Exp.  Hf (298 K) d 

B3LYP a  ROHF b  Exp. [Theor.] c CuH  1(C∞v)    1+C∞v) p  65.9  ±  2.0 g CuGe  (C∞v) 

2B1 (C2v) 2  122.8  ±  4.2 g 

CuO  (C∞v) 2B1 (C2v)  X2(C∞v) r  73.2  ±  10 r 

      76.5 g     CuS  (C∞v) 

2B1 (C2v)  [2C∞v) h]  75.1  ±  5.0 g CuSe  (C∞v) 

2B1 (C2v)  [2C∞v) h]  70.3  ±  12 g CuF  1(C∞v)    X 1(C∞v) r  ‐3.2  ±  2.0 g 

      1.1  ±  3.0 sss       ‐3.0  ±  4.0 r CuCl  1(C∞v)    1(C∞v) r  21.8  ±  0.4 r       19.3  ±  2.0 g CuBr  1(C∞v)      28.8  ±  6.0 g CuF2  (D∞h) 

2Ag (D2h) 2g

+ (D∞h) r, [2g (D∞h) 

l]  ‐66.0 g           ‐63.8  ±  3.0 r CuCl2  (D∞h) 

2Ag (D2h) 2g (D∞h) 

kkk, [2g (D∞h) l]  ‐9.0 l     

(CuCl)3 1A1 (C3v)    (D3h) 

r  ‐61.8  ±  0.5 r         ‐61.2  ±  1.0 g (CuBr)3  (D3h)      ‐35.8  ±  2.1 g CuOH  1A' (Cs)    1A' (Cs)

kkk  28.0  ±  4.0 g            ZnH  2(C∞v)  2A1 (C2v) 

2+C∞v) p  62.9  ±  0.5 g ZnO  1(C∞v)      55.2  ±  1.0 ttt 

      52.8  ±  0.9 g ZnS  1(C∞v)      62.9  ±  1.0 ttt       48.7   ±  3.0 g ZnSe  1(C∞v)      60.0  ±  1.4 ttt         52.0  ±  4.8 g ZnCl  2(C∞v)  2A1 (C2v)    6.5  ±  1.0 g ZnBr  2(C∞v)  2A1 (C2v)    24.3  ±  7.0 g ZnF2 

1g (D∞h)    [1g+(D∞h) 

l]  ‐118.9  ±  1.1 g ZnCl2 

1g (D∞h)    [1g+(D∞h) 

l]  ‐63.5  ±  0.4 g ZnBr2 

1g (D∞h)      ‐44.4 g     ZnCH3 

2A1 (C3v) 2A' (Cs)    45.5  ±  4.0 p 

      26.0  ±  2.5 g Zn(CH3)2 

1A1 (D3)      12.6  ±  0.3 p       12.9  ±  2.0 g Zn(CH2CH3)2   1A' (Cs)      13.3  ±  2.0 g       14.0  ±  1.0 p Zn(CH2CH2CH3)2 

1A (C2)      ‐4.1  ±  5.5 p (ZnCl2)2 

1Ag (D2h)      ‐168.0 g     (ZnBr2)2 

1Ag (D2h)      ‐120.3  ±  3.5 g      

Page 21: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

21  

References:  a The ground state determined by B3LYP/cc‐pVTZ with the symmetry group given in parenthesis.  b The ground state in ROHF calculations with the symmetry group given in parenthesis. c The ground state determined by experiments or suggested from previous theoretical studies (in 

square brackets).  d Some theoretical predictions are also given in square brackets. e Harrison, J. F. Chem. Rev. 2000, 100, 679.  f Gingerich, K. A. J. Chem. Phys. 1968, 49, 19. g Yungman, V. S. Thermal Constants of Substances Wiley, New York, 1999. h Wu, Z. J.; Wang, M. Y.; Su, Z. M. J. Comput. Chem. 2006, 28, 703. (Theoretical study) i Hildenbrand, D. L.; Lau, K. H. J. Chem. Phys. 1995, 102, 3769. j Jackson, P.; Gadd, G. E.; Mackey, D. W.; van der Wall, H.; Willet, G. D. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 

8941. (Theoretical study) k Redondo, P.; Barrientos, C.; Largo, A. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 4057. (Theoretical study) l Wang, S. G.; Schwarz, W. H. E. . J. Chem. Phys.1998, 109, 7252. (Theoretical study) m Russo, T. V.; Martin, R. L.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1995, 102, 8023. (Theoretical study) n Zhang, Y.; Zhao, J.; Tang, G.; Zhu, L. Spectrochimica Acta Part A 2005, 62, 1. (Theoretical study) o Kordis, J.; Gingerich, K. A. J. Chem. Phys. 1977, 66, 483. p Mallard, W. G.; Linstrom, P. J. NIST Chemsitry WebBook; NIST Standard Reference Database Number 

69; National Institute of Standards and Technology: Gaitherburg, MD, 2000. q Chen, Y.‐M.; Clemmer, D. E.; Armentrout, P. B. J. Chem. Phys. 1991, 95, 1228. r Chase, J. M. W.; Davies, C. A.; Downey, J. J. R.; Frurip, D. J.; McDonald, R. A.; Syverud, A. N. NIST‐

JANAF Tables (4th ed.); J. Phys. Chem. Ref. Data, Mono. 9, Suppl. 1 ed. 1998. s Walsh, M. B.; King, R. A.; Schaefer III, H. F. J. Chem. Phys. 1999, 110, 5224. (Theoretical study) t Cheung, A. S.‐C.; Ran, Q.; Tam, W. S.; Mok, D. K.‐W.; Yeung, P. M. J. Mol. Spectrosc 2000, 203, 96. u Mills, K. C. Thermodynamic Data for Inorganic Sulfides, Selenides, and Tellurides Butterworths, 

London, 1974. v Adam, A.G.; Hopkins, W. S.; Sha, W.; Tokaryk, D. W. J. Mol. Spectrosc. 2006, 236, 42. w Hildenbrand, D. L. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 1472. x Sumathi, R.; Hendrickx, M. Chem. Phys. Lett. 1998, 287, 496. (Theoretical study) y Largo, L.; Cimas, A.; Redondo, P.; Rayon, V. M.; Barriento, C. Chem. Phys. Lett. 2006, 330, 431. 

(Theoretical study) z Li, S.; Hennigan, J. M.; Dixon, D. A.; Peterson, K. A. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 7861. (Theoretical 

study) aa Vogel, M.; Wenzel, W. Chem. Phys. Lett. 2005, 413, 42. (Theoretical study) bb West, R. H.; Beran, G. J. O.; Green, W. H.; Kraft, M. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 3560. (Theoretical 

study) cc Casarin, M.; Finetti, P.; Vittadini, A.; Wang, F.; Ziegler, T. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 5270. 

(Theoretical study) dd Chen, Y.‐M.; Clemmer, D. E.; Armentrout, P. B. J. Chem. Phys. 1993, 98, 4929. ee Balducci, G.; Gigli, G.; Guido, M. J. Chem. Phys. 1983, 79, 5616. 

Page 22: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

22  

ff Hildenbrand, D. L.; Lau, K. H.; Perez‐Mariano, J.; Sanjurjo, A. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 9978. gg Redondo, P; Barrientos, C.; Largo, A. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 885. hh Jakubikova, E.; Rappé, A. K.; Berstein, E. R. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 12938. (Theoretical study) ii Gutsev, G. L.; Rao, B. K.; Jena, P. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 11961. (Theoretical study) jj Hou, X.‐J.; Gopakumar, G.;  Lievens, P.;  Nguyen, M. T. J. Phys. Chem. A, 2007, 111, 13544. 

(Theoretical study) kk Calatayud, M.; Silvi, B.; Andrés, J. Beltrán, A. Chem. Phys. Lett. 2001, 333, 493. (Theoretical study) ll Espelid, Ø.; Børve, K. J. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 9449. (Theoretical study) mm Ebbinghaus, B. B. Combustion and Flame, 1993, 93, 119. nn Nielsen,I. M. B.; Allendorf, M. D. J. Phys. Chem. A 2005, 109,928. (Theoretical study) oo Ebbinghaus, B. B. Combustion and Flame, 1995, 101, 311. pp Hildenbrand, D. L. J. Chem. Phys. 1995, 103, 2634. qq Zhai, H.‐J.; Wang, L.‐S.; Jena, P.; Gutsev, G. L.; Bauschlicher Jr., C. W. J. Chem. Phys. 2004, 120, 8996. rr Espelid, Ø.; Børve, K. J.; Jensen, V. R. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 10414. (Theoretical study) ss Ogden, J. S.; Wyatt, R. S. J. Chem. Soc. Dalton Tans. 1987, 859. tt Nielsen,I. M. B.; Allendorf, M. D. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 4093. (Theoretical study) uu Opila, E. J.; Myers, D. L.; Jacobson, N. S.; Nielsen, I. M. B.; Johnson, D. F.; Olminsky, J. K.; Allendorf, 

M. D. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 1971. vv Kim, J.; Kim, T. K.; Kim, J.; Lee, Y. S.; Ihee, H. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4697. (Theoretical study) ww Barnes, L. A.; Rosi, M.; Bauschlicher, Jr. C. W. J. Chem. Phys. 1991, 94, 2031. (Theoretical study) xx Huber, K. P.; Herzberg, G. Constants of Diatomic Molecules (Van Nostrand Reinhold, New York, 

1979). yy Kent, R. A.; Ehlert, T. C.; Margrave, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1964, 86, 5090. zz Ehlert, T. C.; Hsia, M. J. Fluorine Chem. 1972, 2, 33. aaa Shao, Y.; Chen, D.‐H.; Wang, S.‐G. J. Mol. Struct. (Theochem) 2004, 671, 147. (Theoretical study) bbb Kadosov, D. B.; Bagaturyants, A. A.; Rakov, E. G.; Kazanskii, V. B. Doklady Akademii Nauk 

SSSR 1986, 290, 387. ccc Chipperfield, J. R.; Sneyd, J. C. R.; Webster, D. E. J. Organometallic Chem. 1979, 178, 177. ddd Schultz, R. H.;  Armentrout, P. B. J. Chem. Phys. 1991, 94, 2262. eee Bach, R. D.; Shobe, D. S.; Schlegel, H. B.; Nagel, C. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 8770. (Theoretical 

study) fff Bauschlicher Jr., C. W. Chem. Phys. 1996, 211, 163. ggg Villalta, P. W.; Leopold, D. G. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7730. hhh González‐Blanco, O.; Branchadell, V. J. Chem. Phys. 1999, 110, 778. (Theoretical study) iii Sunderlin, L. S.; Wang, D.; Squires, R. R. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 2788. jjj Ricca, A. Chem. Phys. Lett. 2001, 350, 313. (Theoretical study) kkk Jacox, M. E. J. Phys. Chem. Ref. Data 2003, 32, 1. lll Lias, S. G.; Bartmess, J. E.; Liebman, J. F.; Holmes, J. L.; Levin, R. D.; Mallard, W. G. J. Phys. Chem. Ref. 

Data 1988, 17, Suppl. 1. mmm Haaland, A.; Nilsson, J. E. Acta Chem. Scand. 1968, 22, 2653. nnn Xu, Z.‐F.; Xie Y.; Feng, W.‐L.; Schaefer III, H. F. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 2716. (Theoretical study) 

Page 23: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

23  

ooo Armentrout, P. B.; Sunderlin, L. S. Transition Metal Hydrides; Dedreu, A., Ed.; VCH Publishers: New York, 1992; pp 1‐64. 

ppp Sliznev, V. V.; Vogt, N.; Vogt, J. Mol. Phys. 2004, 102, 1767. (Theoretical study) qqq Fisher, E. R.; Armentrout, P. B. J. Phys. Chem. 1990, 94, 1674. rrr Braga, M. Inorg. Chem. 1985, 24, 2702. (Theoretical study) sss Ehlert, T. C.; Wang, J. S. J. Phys. Chem. 1977, 81, 2069. ttt von Szentpály, L. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 12695.  

   

Page 24: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

24  

Table S4. The ground states and experimental values (kcal mol‐1) of Hf (298 K) for 3d transition metal dimers in the test set. 

Molecule  Ground State a  Exp.Hf (298 K) Sc2  Σ    154.2  ± 5.3 b,  142.2 ± 5.0 a,c       Ti2  3g  195.0  ± 4.5 b,  194.9 ± 4.1 c,  189.5 ±  4.2 a V2  Σ    181.2  ± 4.0 a,  187.4 ± 5.2 b,  187.8 ±  5.0 c Cr2  Σ    156.2  ± 0.9 d,  153.0 ± 7.1 b,  153.0 ±  5.0 c,     155.9  ± 3.0 a,  153.9 ± 1.4 e     Mn2 

11u ( Σ )  127.5  ± 6.1 b  124.8 ± 6.9 c  116.4  a   Fe2  7u  171.0  ± 2.1 a  178.3 ± 8.0 b  173.6 ±  5.0 c Co2  5g  164.2  ± 6.0 a  164.0 ± 6.3 b  163.2 ±  6.0 c Ni2  Σ    156.9  ± 4.0 a  148.0 ± 5.0 b  149.6 ±  5.0 c Cu2  Σ    115.3  ± 1.3 c  114.4 ± 1.8 a  113.8 ±  2.6 b Zn2  Σ    60.7 a      57.7 ± 1.5 b  57.6 ±  1.5 c CrCu  6  138.1  ± 6.0 b             CoCu  33) f  143.5  ± 5.1 b             NiCu  2  133.4  ± 5.0 b              References: a Homonuclear dimers: Gustev, G. L.; Bauschlicher, Jr.; C. W. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 4755 and references therein. Mixed dimers: Gustev, G. L.; Monchena, M. D.;  Bauschlicher, Jr.; C. W. Patridge III, H.  J. Chem. Phys. 2004, 121, 6785. The uncertainty of  dissociation energy D0 is used for Fe2 and Co2, 

and  the sum of the uncertainty of atomic Hf (298 K) is applied to V2 and Ni2. b Yungman, V. S. Thermal Constants of Substances Wiley, New York, 1999. c Ginerich, K. A. Faraday Symp. Chem. Soc. 1980, 14, 109. d Hilpert, K.; Ruthardt, K. Ber. Bunsen‐Ges. (Phys. Chem.) 1987, 91, 724. (German journal) e Simard, B.; Lebeault‐Dorget, M.‐A.; Marijnissen A.; ter Meulen, J. J. J. Chem. Phys.1998, 108, 9668. f Predicted by B3LYP in this work. 

   

Page 25: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

25  

Table S5. Signed deviations in kcal mol‐1 of the ROHF‐ and UHF‐ccCA‐TM predicted Hf (298.15 K) with respect to experimental values (experimental value – theoretical predicted value) for the ccCA‐TM/11all set of 225 molecules. 

Exp.: experimental values;  Error: reported uncertainty;  P: ROHF‐ccCA‐TM with the Peterson extrapolation for complete basis set limits (see Eq. 3 in text);   S3: ROHF‐ccCA‐TM with inverse cubic power extrapolation for complete basis set limits (see Eq. 4 in text);   S4: ROHF‐ccCA‐TM with inverse quartic power extrapolation complete basis set limits (see Eq. 5 in text);    PS3: ROHF‐ccCA‐TM with the average of inverse cubic power (S3) and the Peterson extrapolation complete basis set limits;  UP: UHF‐ccCA‐TM with the Peterson extrapolation complete basis set limits (see Eq. 3 in text).   

Molecule  Exp.   Error   P  S4  S3  PS3  UP ScH   93.7  ‐     6.0  6.0  6.1  6.1  5.7 ScN   91.0   20.0   ‐27.9  ‐28.0  ‐27.4  ‐27.6  ‐28.2 ScO   ‐13.0   2.2   ‐5.9  ‐6.0  ‐5.7  ‐5.8  ‐6.2 ScS   41.7   3.1   ‐3.4  ‐3.6  ‐3.1  ‐3.3  ‐3.6 ScSe   53.0   4.1   4.2  4.0  4.5  4.3  3.9 ScF   ‐33.9   3.4   ‐0.7  ‐0.8  ‐0.7  ‐0.7  ‐1.0 ScB2   150.6   21.0   ‐50.7  ‐50.7  ‐50.3  ‐50.5   ScC2   152.7   4.0   ‐2.7  ‐2.8  ‐2.1  ‐2.4  ‐2.8 ScF2   ‐157.4   7.0   0.8  0.7  1.0  0.9  ‐18.8 ScF3   ‐300.4   3.6   ‐3.3  ‐3.5  ‐3.0  ‐3.2  ‐3.3 ScCl3   ‐160.5   2.1   4.4  4.2  5.0  4.7  4.8 ScBr3   ‐109.3   2.6   17.8  17.5  18.3  18.0  18.0 ScC4   196.2   5.0   0.3  0.3  1.5  0.9  ‐14.3 Sc2O   ‐4.5   11.0   ‐19.1  ‐19.2  ‐18.8  ‐19.0  ‐19.6 (ScCl3)2   ‐369.0   8.0   13.1  12.6  14.1  13.6  13.7 Sc(C5H5)3   20.0   1.4   ‐0.3  0.0  5.4  2.5  1.2     

Page 26: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

26  

Molecule  Exp.   Error   P  S4  S3  PS3  UP TiH   116.4   2.3   2.8  2.8  2.9  2.8  6.7 TiB   181.3   15.0   ‐28.0  ‐28.0  ‐27.9  ‐28.0   TiC   169.8   ‐    ‐28.6  ‐28.7  ‐28.3  ‐28.4  ‐29.3 TiN   112.0   7.0   ‐1.2  ‐1.4  ‐0.8  ‐1.0  5.3 TiO   13.7   2.2   ‐2.5  ‐2.6  ‐2.2  ‐2.3  ‐3.5 TiS   76.2   2.2   3.3  3.2  3.7  3.5  0.6 TiSe   76.8   10.0   ‐0.9  ‐1.0  ‐0.5  ‐0.7  ‐3.0 TiF   ‐4.0   8.0   ‐9.7  ‐9.7  ‐9.5  ‐9.6  ‐9.6 TiCl   40.9   2.0   ‐4.5  ‐4.6  ‐4.4  ‐4.4  3.6 TiBr   50.8   10.0   ‐6.7  ‐6.8  ‐6.5  ‐6.6  ‐13.7 TiC2   175.4   3.0   ‐12.1  ‐12.1  ‐11.4  ‐11.8  ‐13.1 TiO2    ‐73.0   3.0   ‐5.1  ‐5.3  ‐4.5  ‐4.8  ‐5.7 TiF2   ‐164.5   10.0   ‐31.5  ‐31.6  ‐31.1  ‐31.3  ‐30.2 TiCl2   ‐49.0   2.0   ‐0.6  ‐0.7  ‐0.2  ‐0.4  ‐0.8 TiBr2   ‐42.8   5.0   ‐19.8  ‐19.9  ‐19.4  ‐19.6  ‐19.7 TiF3   ‐284.0   10.0   ‐18.4  ‐18.6  ‐17.9  ‐18.2  ‐23.7 TiCl3   ‐121.5   2.0   1.9  1.6  2.4  2.1  1.6 TiBr3   ‐89.6   2.5   ‐4.4  ‐4.7  ‐4.0  ‐4.2  ‐4.5 TiC4   217.9   0.5   ‐6.2  ‐6.3  ‐5.0  ‐5.6  ‐6.2 TiF4   ‐370.8   5.0   3.1  2.8  3.6  3.3  2.7 TiCl4   ‐182.4   0.7   2.0  1.6  2.6  2.3  2.1 TiBr4   ‐131.0   0.2   3.9  3.4  4.3  4.1  3.8 TiOF   ‐103.5   ‐    ‐10.7  ‐10.8  ‐10.2  ‐10.4  ‐2.9 TiOCl   ‐58.4   ‐    ‐1.6  ‐1.8  ‐1.1  ‐1.4  3.5 TiOF2   ‐221.1   ‐    11.1  10.9  11.7  11.4  10.7 TiOCl2   ‐130.4   ‐    12.8  12.4  13.3  13.0  12.5 TiCl3Br   ‐169.8   ‐    2.4  2.1  3.0  2.7  2.5 TiCl2Br2   ‐157.2   ‐    2.5  2.1  3.0  2.8  2.5 TiClBr3   ‐144.6   ‐    2.7  2.3  3.2  2.9  2.7 (TiCl3)2   ‐301.0   ‐    ‐7.4  ‐7.8  ‐6.2  ‐6.8  ‐7.5 Ti(C5H5)Cl3   ‐124.5   1.6   13.7  13.5  16.0  14.9  14.2  

   

Page 27: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

27  

Molecule   Exp.   Error   P  S4  S3  PS3  UP VH  124.9   1.6   3.7  3.7  3.7  3.7  3.6 VC  181.6   15.0  ‐24.3 ‐24.4 ‐23.9 ‐24.1  ‐27.2 VN  121.0   3.0   ‐2.9  ‐3.1  ‐2.5  ‐2.7  ‐8.7 VO  31.8   2.0   ‐1.0  ‐1.1  ‐0.6  ‐0.8  ‐6.2 VS  80.4   3.2   ‐7.4  ‐7.5  ‐7.1  ‐7.3  ‐10.0 VSe  96.2   ‐    5.0  4.9  5.3  5.1  2.6 VF  0.7   15.0   ‐13.7  ‐13.8  ‐13.6  ‐13.6  ‐14.0 VCl  49.7   2.0   ‐5.9  ‐6.0  ‐5.7  ‐5.8  ‐5.9 VBr  46.2   10.0   ‐21.0  ‐21.1  ‐20.9  ‐21.0  ‐21.0 VC2  184.1   5.0   ‐12.0  ‐12.1  ‐11.4  ‐11.7  ‐12.5 VO2  ‐41.6   3.3   ‐1.8  ‐2.1  ‐1.2  ‐1.5  ‐11.3 VCl2  ‐34.8   2.0   ‐3.5  ‐3.6  ‐3.1  ‐3.3   VBr2  ‐36.5   ‐    ‐29.5  ‐29.7  ‐29.2  ‐29.4  ‐30.7 VCl3  ‐85.6   2.0   ‐1.8  ‐2.0  ‐1.3  ‐1.5  ‐3.2 VBr3  ‐61.6   ‐    ‐16.6  ‐16.8  ‐16.1  ‐16.3  ‐13.1 VC4  232.4   5.0   ‐9.6  ‐9.6  ‐8.3  ‐9.0  ‐9.6 VCl4  ‐126.1   0.6   0.5  0.1  1.0  0.7  0.4 VBr4  ‐84.0   ‐    ‐4.3  ‐4.7  ‐3.8  ‐4.1  ‐3.8 VF5  ‐343.2   0.2   2.3  1.9  2.9  2.6  2.0 VOCl3  ‐166.4   1.3   ‐8.0  ‐8.4  ‐7.4  ‐7.7  ‐8.0 VO(OH)3  ‐250.0   ‐    4.5  4.2  5.8  5.2  4.1 VBrCl3  ‐119.4   ‐    ‐3.9  ‐4.3  ‐3.4  ‐3.6  ‐5.8 V4O10  ‐675.0   5.0   ‐3.3  ‐4.4  ‐0.7  ‐2.0  ‐5.4    

Page 28: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

28  

Molecule  Exp.   Error   P  S4  S3  PS3  UP CrH   101.7   1.6   5.8  5.8  5.9  5.9  6.1 CrGe   144.1   7.1   ‐10.9  ‐10.9  ‐10.7  ‐10.8  ‐7.3 CrN   120.7   5.0   1.8  1.7  2.2  2.0  ‐3.7 CrO   43.6   1.6   ‐0.7  ‐0.7  ‐0.3  ‐0.5  ‐5.7 CrS   78.4   5.1   ‐4.2  ‐4.3  ‐3.8  ‐4.0  7.4 CrF   4.6   2.4   7.4  7.3  7.6  7.5  7.6 CrCl   33.7   1.6   ‐0.9  ‐0.9  ‐0.7  ‐0.8  ‐0.7 CrBr   44.6   6.0   ‐14.0  ‐14.1  ‐13.8  ‐13.9  11.2 CrC2   186.4   5.0   ‐3.3  ‐3.3  ‐2.6  ‐3.0   CrO2   ‐23.7   1.2   ‐1.4  ‐1.6  ‐0.8  ‐1.1  ‐4.7 CrF2   ‐103.2   3.0   3.8  3.7  4.2  4.0  4.0 CrCl2   ‐28.1   0.4   3.2  3.1  3.6  3.4  3.4 CrBr2   ‐14.1   4.3   ‐5.3  ‐5.5  ‐5.0  ‐5.2  10.8 CrO3   ‐77.3   1.0   ‐8.0  ‐8.2  ‐7.1  ‐7.6  ‐8.0 CrF3   ‐199.8   3.4   ‐3.5  ‐3.6  ‐2.9  ‐3.2  ‐3.4 CrCl3   ‐67.6   1.5   3.5  3.2  4.0  3.7  3.2 CrCl4   ‐94.8   3.3   5.8  5.4  6.3  6.1   CrBr4   ‐51.3   4.5   5.2  4.8  5.7  5.5   CrOH   18.9   1.8   4.8  4.8  5.2  5.0  2.9 CrOF   ‐73.3   1.9   ‐2.3  ‐2.4  ‐1.7  ‐2.0   CrOF2   ‐153.3   3.4   ‐6.1  ‐6.4  ‐5.4  ‐5.8  ‐6.1 CrOCl2   ‐80.4   5.4   ‐12.9  ‐13.2  ‐12.3  ‐12.6  ‐12.7 CrO2Cl   ‐74.2   5.2   7.8  7.5  8.4  8.1  7.4 CrClFO2   ‐161.2       1.1  0.7  1.7  1.4  1.3 CrO2F2   ‐201.6   5.0   0.0  ‐0.4  0.6  0.3  0.1 CrO2Cl2   ‐124.1   1.0   ‐1.0  ‐1.5  ‐0.4  ‐0.7  ‐0.7 Cr(OH)2   ‐76.8   1.2   0.1  0.1  1.0  0.6  0.6 CrO2(OH)2   ‐181.6   1.7   1.3  1.0  2.5  1.9  1.4 (CrCl2)2   ‐116.9   8.0   ‐11.6  ‐11.9  ‐10.8  ‐11.2  ‐12.9 (CrBr2)2   ‐79.8   8.0   ‐18.8  ‐19.2  ‐18.1  ‐18.5  ‐20.8 (CrO3)3   ‐389.0   10.0   ‐6.8  ‐7.8  ‐4.7  ‐5.8  ‐7.9 Cr(CO)3   ‐44.0   10.0   ‐5.0  ‐5.2  ‐3.2  ‐4.1  ‐4.7 Cr(CO)4   ‐102.0   6.0   1.4  1.1  3.6  2.5  1.9 Cr(CO)5   ‐153.9   3.1   14.7  14.3  17.3  16.0  15.4 Cr(CO)6   ‐240.0   1.1   ‐2.2  ‐2.7  0.7  ‐0.7  ‐1.3    

Page 29: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

29  

Molecule  Exp.   Error   P  S4  S3  PS3  UP MnH   87.3   4.6   4.2  4.3  4.3  4.3  4.3 MnO   29.6   3.0   ‐9.5  ‐9.6  ‐9.1  ‐9.3  ‐15.6 MnS   63.3   2.0   ‐4.1  ‐4.2  ‐3.8  ‐3.9  ‐7.6 MnSe   73.0   4.0   6.0  5.9  6.3  6.1  3.1 MnF   ‐19.9   3.0   ‐0.5  ‐0.5  ‐0.3  ‐0.4  ‐0.3 MnCl   15.8   1.6   ‐0.2  ‐0.3  ‐0.1  ‐0.2  ‐0.1 MnBr   20.1       ‐6.8  ‐6.9  ‐6.7  ‐6.8  ‐6.6 MnF2   ‐126.2   1.0   4.0  3.9  4.4  4.2  4.2 MnCl2   ‐62.6   1.0  ‐2.3 ‐2.5 ‐1.9 ‐2.1  ‐3.0 MnBr2   ‐41.9   3.0   ‐3.4  ‐3.6  ‐3.1  ‐3.2  ‐3.1 MnF3   ‐188.0   14.0   ‐6.1  ‐6.2  ‐5.5  ‐5.8  ‐5.8 MnF4   ‐231.0   17.0   ‐15.8  ‐16.1  ‐15.2  ‐15.5   MnOH   3.3   3.2   3.7  3.7  4.1  3.9  3.9 (MnCl2)2   ‐168.2   4.0   ‐12.8  ‐13.2  ‐12.1  ‐12.5  ‐12.1 (MnBr2)2   ‐123.9   6.0   ‐12.7  ‐13.2  ‐12.1  ‐12.4  ‐12.0 Mn(CO)5   ‐179.4   1.2   ‐11.1  ‐11.6  ‐8.4  ‐9.8  ‐11.2 Mn(CO)5H   ‐176.8   2.2   10.0  9.5  12.7  11.3  10.6 Mn(CO)5Cl   ‐219.5   3.1   ‐2.1  ‐2.7  0.6  ‐0.8  ‐1.2 Mn(CO)5Br   ‐210.9   2.2   ‐0.7  ‐1.3  2.0  0.6  0.1 Mn(CO)3 (C5H5)   ‐102.0  0.7   ‐3.3  ‐3.5  0.4 ‐1.5   ‐2.4    

Page 30: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

30  

Molecule  Exp.   Error   P  S4  S3  PS3  UP FeH   113.9  1.9   4.7  4.7  5.0  4.9  ‐0.1 FeO   61.1   3.0   ‐1.8  ‐1.9  ‐1.5  ‐1.7  ‐9.0 FeS   88.6   3.9   ‐4.2  ‐4.3  ‐3.8  ‐4.0  ‐7.2 FeF   11.4   5.0   1.5  1.5  1.7  1.6  ‐10.2 FeCl   49.5   1.6   1.7  1.7  1.9  1.8  ‐5.2 FeBr   69.1   20.0   9.9  9.7  10.0  9.9  4.3 FeF2   ‐93.1   3.4   12.2  12.1  12.6  12.4  ‐2.3 FeCl2   ‐32.8   1.0   ‐0.3  ‐0.5  0.0  ‐0.1  ‐7.0 FeBr2   ‐9.9   0.5   ‐0.1  ‐0.4  0.2  0.0  ‐5.2 FeF3   ‐178.2   ‐   ‐7.9  ‐8.1  ‐7.6  ‐7.8  ‐7.8 FeCl3   ‐60.6   1.0   ‐1.5  ‐1.8  ‐1.2  ‐1.3  ‐1.5 FeBr3   ‐30.0   1.0   ‐3.1  ‐3.4  ‐2.9  ‐3.0  ‐2.9 Fe(OH)2   ‐79.0   0.5   ‐9.3  ‐9.5  ‐8.5  ‐8.9  ‐18.4 (FeCl2)2   ‐103.1   1.0   ‐0.2  ‐0.6  0.7  0.2   (FeBr2)2   ‐60.5   1.9   ‐6.6  ‐7.1  ‐5.8  ‐6.2   (FeF3)2   ‐389.0   ‐   ‐0.5  ‐0.8  0.0  ‐0.2   (FeCl3)2   ‐156.4   2.0   ‐0.8  ‐1.4  ‐0.3  ‐0.5  ‐0.4 FeCO   63.9   3.5   ‐7.9  ‐8.0  ‐7.3  ‐7.6  ‐11.4 Fe(CO)2   0.2   4.9   ‐8.5  ‐8.7  ‐7.3  ‐7.9  ‐14.1 Fe(CO)3   ‐55.8   7.6   ‐6.9  ‐7.2  ‐5.2  ‐6.0  ‐16.4 Fe(CO)4   ‐105.1   3.4   6.3  5.9  8.4  7.4  2.3 Fe(CO)5   ‐174.0   1.7   5.1  4.6  7.7  6.4  5.6 Fe(C5H5)  88.0   3.8   ‐18.3  ‐18.3  ‐16.4  ‐17.4  ‐17.8 Fe(C5H5)2   57.9   0.6   2.2  2.2  6.2  4.2  2.8 Fe(CO)4H2   ‐131.0   ‐   7.1  6.7  9.3  8.2  7.3 Fe(CO)4(CH2CH2)   ‐129.1   2.2   3.4  3.1  6.4  4.9  3.9    

Page 31: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

31  

Molecule   Exp.   Error   P  S4  S3  PS3  UP CoH   106.6   3.2  2.6  2.6  2.9  2.8  ‐8.6 CoSi   145.4   5.0   ‐3.9  ‐4.1  ‐3.5  ‐3.7   CoGe   136.4   5.2   ‐3.2  ‐3.4  ‐2.9  ‐3.0  12.3 CoO   74.0   5.1   2.5  2.5  2.9  2.7  2.4 CoCl   50.3   1.6   ‐6.4  ‐6.5  ‐6.0  ‐6.2  ‐9.6 CoF2   ‐85.2   3.0   0.8  0.7  1.1  1.0  0.9 CoCl2   ‐22.6   1.0   ‐1.7  ‐1.9  ‐1.3  ‐1.5  5.7 CoBr2   0.5   1.1   0.1  ‐0.1  0.4  0.2  ‐0.8 CoCl3   ‐39.1   2.5   ‐4.6  ‐5.0  ‐4.3  ‐4.5  ‐5.0 (CoCl2)2   ‐76.8   4.0   ‐21.9  ‐22.3  ‐21.0  ‐21.4   (CoBr2)2   ‐37.5   4.0   ‐23.2  ‐23.7  ‐22.4  ‐22.8  ‐26.7 Co(CO)4   ‐134.3   1.8   ‐10.1  ‐10.5  ‐8.1  ‐9.1  ‐10.8 Co(CO)4H   ‐136.0   0.5   0.5  0.0  2.6  1.5  0.5 Co(CO)2H(PF3)2   ‐550.0   ‐   ‐2.1  ‐2.8  0.6  ‐0.8  ‐1.9 Co(CO)3H(PF3)   ‐352.0   ‐   ‐11.8  ‐12.3  ‐9.4  ‐10.6  ‐11.6 Co(SiF3)(CO)4   ‐456.0   ‐   ‐22.3  ‐22.9  ‐19.5  ‐20.9  ‐21.8                   NiH   85.7  2.6  ‐4.0 ‐4.0 ‐3.7 ‐3.8  NiSi   135.3   5.0   ‐0.3  ‐0.5  0.1  ‐0.1  ‐0.8 NiGe   124.3   5.1   ‐0.8  ‐1.0  ‐0.5  ‐0.7  ‐1.5 NiO   75.0   5.0   4.5  4.4  4.8  4.7  3.7 NiS   85.4   4.0   ‐6.9  ‐7.0  ‐6.5  ‐6.7  ‐3.9 NiF   17.5   ‐   ‐3.3  ‐3.4  ‐2.9  ‐3.1  ‐21.1 NiCl   43.5   1.0   ‐1.2  ‐1.3  ‐0.8  ‐1.0  ‐1.5 NiBr   44.9   5.0   ‐8.5  ‐8.7  ‐8.2  ‐8.4  ‐8.4 NiF2   ‐77.8   1.1   1.5  1.3  1.8  1.7  1.4 NiCl2   ‐17.7   0.6   ‐3.6  ‐3.8  ‐3.3  ‐3.4  ‐3.7 NiBr2   4.7   3.0   ‐5.9  ‐6.2  ‐5.6  ‐5.8   Ni(OH)2   ‐60.8   3.0   ‐7.0  ‐7.1  ‐6.2  ‐6.6  ‐7.1 Ni(CO)   35.1   5.8   ‐2.9  ‐3.1  ‐2.2  ‐2.6  ‐3.4 Ni(CO)2   ‐39.0   2.5   ‐9.4  ‐9.7  ‐8.2  ‐8.8  ‐9.7 Ni(CO)3   ‐94.5   1.1   ‐5.5  ‐5.9  ‐4.0  ‐4.8  ‐5.7 Ni(CO)4   ‐144.0   0.6   ‐0.6  ‐1.2  1.3  0.3  ‐0.6 Ni(PF3)4   ‐953.4   2.4   3.6  2.5  6.7  5.1  4.1    

Page 32: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

32  

Molecule   Exp.   Error   P  S4  S3  PS3  UP CuH   65.9   2.0   ‐2.3  ‐2.3  ‐2.2  ‐2.3  ‐2.3 CuGe   122.8   4.2   2.1  2.1  2.3  2.2  2.1 CuO   73.2   10.0   ‐0.5  ‐0.6  ‐0.3  ‐0.4   CuS   75.1   5.0   ‐4.5  ‐4.6  ‐4.3  ‐4.4  ‐9.9 CuSe   70.3   12.0   ‐2.5  ‐2.6  ‐2.3  ‐2.4  ‐8.6 CuF   1.1   3.0   0.8  0.7  1.0  0.9  0.9 CuCl   21.8   0.4   0.0  ‐0.1  0.2  0.1  0.3 CuBr   28.8   6.0   ‐0.7  ‐0.9  ‐0.6  ‐0.6  ‐0.5 CuF2   ‐66.0   ‐   1.3  1.2  1.5  1.4  ‐4.1 CuCl2   ‐9.0   ‐   ‐7.3  ‐7.5  ‐7.1  ‐7.2  ‐5.9 (CuCl)3   ‐61.8   0.5   4.8  4.4  5.4  5.1  5.6 (CuBr)3   ‐35.8   2.1   5.2  4.7  5.8  5.5  5.9 CuOH   28.0   4.0   14.6  14.6  15.0  14.8  14.7                   ZnH   62.9   0.5   ‐0.3  ‐0.3  ‐0.2  ‐0.3  ‐0.2 ZnO   52.8   0.9   0.0  ‐0.1  0.3  0.1  0.0 ZnS   62.9   1.0   ‐0.9  ‐1.0  ‐0.6  ‐0.7  ‐0.6 ZnSe   60.0   1.4   0.5  0.4  0.7  0.6  0.7 ZnCl   6.5   1.0   ‐5.1  ‐5.2  ‐4.9  ‐5.0  ‐5.1 ZnBr   24.3   7.0   3.5  3.4  3.7  3.6  3.7 ZnF2   ‐118.9   1.1   2.6  2.5  2.9  2.7  2.7 ZnCl2   ‐63.5   0.4   ‐1.0  ‐1.2  ‐0.7  ‐0.8  ‐0.6 ZnBr2   ‐44.4   ‐   ‐1.0  ‐1.2  ‐0.7  ‐0.8  ‐0.7 ZnCH3   45.5   4.0   ‐6.2  ‐6.1  ‐5.7  ‐5.9  ‐6.0 Zn(CH3)2   12.6   0.3   0.8  0.9  1.9  1.3  1.0 Zn(CH2CH3)2   13.3   2.0   1.0  1.1  2.9  2.0  1.5 Zn(CH2CH2CH3)2   ‐4.1   5.5   ‐5.2  ‐4.9  ‐2.4  ‐3.8  ‐4.5 (ZnCl2)2   ‐168.0   ‐   ‐20.5  ‐21.0  ‐19.9  ‐20.2  ‐19.7 (ZnBr2)2   ‐120.3   3.5   ‐12.3  ‐12.9  ‐11.8  ‐12.1  ‐11.7    

Page 33: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

33  

Molecule  Exp.  Error  P  S4  S3  PS3  UP Sc2  154.2  5.3  ‐16.6 ‐16.7  ‐16.6  ‐16.6 ‐35.2 Ti2  195.0  4.5  ‐6.7 ‐6.8  ‐6.3  ‐6.5 ‐ V2  181.2  4.0  ‐29.1 ‐29.4  ‐28.8  ‐29.0 ‐15.7 Cr2  156.2  2.0  ‐10.6 ‐11.0  ‐10.3  ‐10.5 ‐11.1 Mn2  127.5  6.1  ‐27.1 ‐27.2  ‐26.8  ‐27.0 ‐31.7 Fe2  171.0  2.1  ‐47.8 ‐47.9  ‐47.2  ‐47.5 ‐38.1 Co2  164.2  6.0  ‐28.1 ‐28.2  ‐27.5  ‐27.8 ‐47.2 Ni2  156.9  4.0  ‐11.1 ‐11.3  ‐10.7  ‐10.9 ‐7.9 Cu2  115.3  1.3  3.4 3.3  3.4  3.4 3.5 Zn2  60.7  ‐  ‐0.4 ‐0.4  ‐0.4  ‐0.4 ‐0.4 CrCu  138.1  6.0  0.4 0.3  0.4  0.4 ‐0.8 CoCu  143.5  5.1  ‐7.9 ‐8.0  ‐7.7  ‐7.8 ‐14.2 NiCu  133.4  5.0  ‐2.5 ‐2.7  ‐2.3  ‐2.4 ‐6.5  

   

Page 34: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

34  

Table S6. Listing of 42 molecules meeting the requirement of diagnostics: C02 > 0.90, T1 < 0.05, and D1 < 

0.10 for reliable single reference calculations. 

ScO  CrF2  FeF  Cu2 ScS  CrCl2  FeCl  CuCo ScF  MnH  FeBr  ZnH ScF2  MnF  FeF2  ZnS TiO  MnCl  FeCl2  ZnSe TiF  MnBr  FeBr2  ZnCl TiF2  MnF2  CoF2  ZnBr TiCl2  MnCl2  CoCl2  ZnF2 TiBr2  MnBr2  CoBr2  ZnCl2 VCl2  MnOH  NiF2  ZnBr2 VBr2      Zn2 

 

   

Page 35: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

35  

 

(a) 

 

(b) 

0

0.05

0.1

0.15

0.2

‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

T 1

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

D1

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

Page 36: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

36  

 

(c) 

Figure S1. Scatter plot of (a) T1 diagnostics; (b) D1 diagnostics; (c) spin contamination (<S2‐Sz2‐Sz>, open 

shell molecules only) against the signed deviations of ccCA‐TM predictions from experimental enthalpies of formation for test set with experimental error ≤ 1.0 kcal mol‐1. All diagnostics results are extracted from the CCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK calculation. 

   

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

Spin contamination

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

Page 37: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

37  

 

(a) 

 

(b) 

0

0.05

0.1

0.15

0.2

‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

T 1

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

D1

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

Page 38: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

38  

 

(c) 

Figure S2. Scatter plot of (a) T1 diagnostics; (b) D1 diagnostics; (c) spin contamination (<S2‐Sz2‐Sz>, open 

shell molecules only) against the signed deviations of ccCA‐TM predictions from experimental enthalpies of formation for test set with experimental error ≤ 2.0 kcal mol‐1. All diagnostics results are extracted from the CCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK calculation. 

   

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

Spin contamination

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

Page 39: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

39  

 

(a) 

 

(b) 

0

0.05

0.1

0.15

0.2

‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

T 1

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

D1

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

Page 40: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

40  

 

(c) 

Figure S3. Scatter plot of (a) T1 diagnostics; (b) D1 diagnostics; (c) spin contamination (<S2‐Sz2‐Sz>, open 

shell molecules only) against the signed deviations of ccCA‐TM predictions from experimental enthalpies of formation for test set with experimental error ≤ 3.0 kcal mol‐1. All diagnostics results are extracted from the CCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK calculation. 

   

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

Spin contamination

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

Page 41: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

41  

 

(a) 

 

(b) 

0

0.05

0.1

0.15

0.2

‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

T 1

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

D1

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

Page 42: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

42  

 

(c) 

Figure S4. Scatter plot of (a) T1 diagnostics; (b) D1 diagnostics; (c) spin contamination (<S2‐Sz2‐Sz>, open 

shell molecules only) against the signed deviations of ccCA‐TM predictions from experimental enthalpies of formation for test set with experimental error ≤ 4.0 kcal mol‐1. All diagnostics results are extracted from the CCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK calculation. 

   

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

Spin contamination

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

Page 43: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

43  

 

(a) 

 

(b) 

0

0.05

0.1

0.15

0.2

‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

T 1

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

D1

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)

Page 44: Towards Accurate Thermochemistry of First Row Transition ... · Table S1. Atomic ROHF‐ccCA‐TM energies in Hartrees Method H B C N O F HF/aug‐cc‐pVTZ‐DK ‐0.499828 ‐24.534878

44  

 

(c) 

Figure S5. Scatter plot of (a) T1 diagnostics; (b) D1 diagnostics; (c) spin contamination (<S2‐Sz2‐Sz>, open 

shell molecules only) against the signed deviations of ccCA‐TM predictions from experimental enthalpies of formation for test set with experimental error ≤ 5.0 kcal mol‐1. All diagnostics results are extracted from the CCSD(T)/cc‐pVTZ‐DK calculation. 

 

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15

Spin contamination

ccCA‐TM deviation (kcal mol‐1)