Ionen-Molekül Reaktionen zustandsselektierter Molekül-Ionen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel dieses Projektes war ein besseres Verständnis des Einflusses verschiedener Energiekomponenten auf die Reaktivität verschiedener Ionen-Molekül Reaktionen (IMR). Dazu wurden Wirkungsquerschnitte als Maß für die Effektivität der Reaktion in Abhängigkeit von der externen Molekülrotation des Ions und der Stoßenergie des Reaktionssystems mithilfe einer modifizierten Hochvakuumapparatur ermittelt. Der Vergleich der Rotationsabhängigkeit des endothermen Protonentransfers HBr+ (2Π3/2) + CO2 (PT) und des Deuteronentransfers DBr+ (2Π3/2) + CO2 (DT) zeigt, dass der dominierende Rotationseinfluss auf einen energetischen Effekt und nicht auf einen Drehimpulseffekt zurückzuführen ist. Die Untersuchung des exothermen Protonen- und Deuteronentransfers ausgehende vom H(D)Br+- Ion im angeregten Spinbahnzustand 2Π1/2 bestätigt diesen experimentellen Befund. Weiterhin zeigen wir, dass der direkte Vergleich des Protonentransfers als endothermer und exothermer Prozess in beiden Fällen durch zugeführte Rotationsanregung behindert wird, wohingegen die Stoßenergie für die beiden Reaktionen einen entgegen gesetzten Einfluss auf die Reaktivität hat. Aus Betrachtungen zur Energetik des Protonen- und Deuteronentransfers beider Spinbahnzustände können Aussagen zu möglichen Flaschenhälsen im Reaktionsverlauf getroffen werden. Letztlich zeigen wir anhand der Transmissionsfunktionen der Edukt- und Produktionen des PT, dass die modifiziert Hochvakuumapparatur mit dem Oktopol- Ionenführungssystem über eine geeignete Reaktionszone zur Untersuchung von zustandsselektiven IMR verfügt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Rotational Dependence of the Proton-Transfer Reaction HBr+ + CO2 → HOCO+ + Br : II. Comparison of HBr+ (2Π3/2) and HBr+ (2Π1/2). In: J. Chem. Phys. 2010, 133, S. 234301
L. Paetow, F. Unger, B. Beutel, K.-M. Weitzel
- Rotational Dependence of the Proton-Transfer Reaction HBr+ + CO2 → HOCO+ + Br. I. Energy versus Angular Momentum Effects. In: J. Chem. Phys. 2010, 132, S. 174305
L. Paetow, F. Unger, W. Beichel, G. Frenking, K.-M. Weitzel
