Analyse von Strukturen und Reaktionen isolierter Moleküle und Cluster nach Photoanregung mit Hilfe kombinierter IR/UV-spektroskopischer Methoden

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Christoph Riehn, seit 5/2021
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 119584242

Im Rahmen dieses Antrags sollen Aussagen zur Struktur sowie zu Energien und Reaktivität elektronisch angeregter Singulett- und Triplettzustände in isolierten Molekülen und Clustern erhalten werden, die in Primärschritten komplexer Reaktionsabläufe auftreten können. Hierzu werden in Molekularstrahlexperimenten kombinierte IR/UV-spektroskopische Methoden angewendet und weiterentwickelt. Die massen- und isomerenselektiven Methoden erlauben auf molekularer Ebene zum einen die Analyse struktureller Veränderungen in angeregten Zuständen durch die Bestimmung von deren Schwingungsspektren und zum anderen die Analyse von Reaktionen wie z.B. einem intramolekularen H/Protonentransfer bis hin zur Protonenleitung in Clustern. Die Reaktionen werden durch UV- bzw. UV- und IR-Anregung induziert und die Veränderungen durch IR/UV-Spektroskopie abgefragt, wobei erstmals auch UV/IR-Vierphotonen Experimente durchgeführt werden sollen. Es erfolgt eine Anwendung auf Flavonoide, Thiohydroxamsäuren, Triplettbildner wie Psoralen und deren Cluster mit Sauerstoff sowie verschiedene Coumarinderivate und deren Cluster mit Wasser, die zum Teil als „caged compound“ Verbindungen Verwendung finden und bei denen auch photolytische Spaltungen als Reaktionskanäle von Interesse sind. Durch Vergleich der experimentellen Schwingungsspektren mit Ergebnissen aus ab initio- und DFT- bzw. TDDFT- Rechnungen sowie Berechnungen zu Schwingungskopplungen werden direkte Informationen über Strukturänderungen und Reaktionskoordinaten erhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Markus Gerhards, bis 4/2021 (†)