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Projekt
London- vs. Keesom- und Debye-Kräfte: Von der FTIR Cluster-Spektroskopie ambivalenter Alkoholkomplexe zu zwischenmolekularen Waagen
Antragsteller
Professor Dr. Martin Suhm
Fachliche Zuordnung
Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
Förderung
Förderung von 2015 bis 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 271107160
London-Dispersion kann die Balance zwischen verschiedenen Wasserstoffbrücken-Andockstellen für ein Alkoholmolekül an einen multifunktionalen Akzeptor beeinflussen. Indem Systeme mit niedriger Barriere zwischen nahezu isoenergetischen Andockstellen in Überschallexpansionen charakterisiert werden, lassen sich mittels linearer IR-Spektroskopie sehr subtile Energiedifferenzen nachweisen und quantifizieren. Indem eine große Zahl von Molekülpaaren mit variablen Dispersionsankern untersucht wird, lassen sich zufällige Fehlerkompensation ausschließen und subtile Defizite quantenchemischer Methoden in der ausgewogenen Beschreibung zwischenmolekularer Kräfte systematisch aufdecken. Indem chemisch ähnliche Andockstellen betrachtet werden, lassen sich verzerrende anharmonische Nullpunktsenergieeffekte minimieren. Indem auch chirale Donor- und Akzeptormoleküle einbezogen werden, lassen sich dispersionsvermittelte Chiralitätserkennungseffekte untersuchen. Das Projekt konzentriert sich neben der in der ersten Förderperiode betrachteten Sauerstoff/π-Konkurrenz insbesondere auf freie Elektronenpaare der Carbonylgruppe und die beiden Seiten von π-Systemen in Alkenen. Verbesserte Düsen- und Probenpräparationstechniken werden erkundet. Experimentell wird eine intensive Kooperation mit UV/IR- und Mikrowellenexperten im Schwerpunktprogramm angestrebt. Neben der Überprüfung quantenchemischer Vorhersagen für zwischenmolekulare Wechselwirkungen werden die entsprechenden Methoden in Kooperation mit Theoriegruppen auch für die Abtrennung und Visualisierung der London-Dispersionsbeiträge von Substituenten herangezogen. Am Ende wird das neue Konzept der zwischenmolekularen Waagen für London-Dispersionswechselwirkungen in der Gasphase bei tiefen Temperaturen die populären intramolekularen Torsionswaagen in Lösung ergänzen, indem es Energie-fokussierte Information frei von Lösungsmitteleinfluss liefert.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
