Project Details
Projekt
Quantenchemische Untersuchungen molekularer Aggregate
Applicant
Professor Dr. Georg Jansen
Subject Area
Theoretical Chemistry: Electronic Structure, Dynamics, Simulation
Term
from 2006 to 2013
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 13532987
Strukturen und Energien molekularer Aggregate hängen unmittelbar mit der Abstands- und Orientierungsabhängigkeit der Wechselwirkungen zwischen den Molekülen zusammen. Diese sind häufig wenig gerichtet, was die Kenntnis großer Ausschnitte intermolekularer Potentialenergiehyperflächen zum näheren Verständnis experimenteller Ergebnisse wie der in Edelgasmatrizes und Kristallstrukturen gefundenden Aggregationsmuster oder in Gasphase gemessener Vibrations- Rotations-Tunnel-Spektren erfordert. Den Schwerpunkt dieses Teilprojektes bilden hochgenaue quantenchemische Berechnungen intermolekularer Potentialenergiehyperflächen und ihre Darstellung mittels analytischer Ausdrücke. Hierbei werden insbesondere Systeme mit (-(-, CH-(- und CH-1p-Wechselwirkungen (1p: einsames Elektronenpaar) betrachtet, da diese für die supramolekulare Chemie und die Struktur von Biomolekülen bedeutsam sind. Exemplarisch werden die Aggregate aus Acetylen und (Hetero-)Aromaten untersucht, die auch in anderen Teilprojekten (A, C, D, G) der Forschergruppe experimentell im Fokus stehen, sowie die Wechselwirkungen von HCl, Wasser und Ameisensäure mit Helium, deren Kenntnis zur Simulation des Aggregationsverhaltens in Heliumtröpfchen im Teilprojekt F nötig ist. Dazu soll neben quantenchemischen Standardverfahren vor allem die in den letzten Jahren in der Arbeitsgruppe entwickelte DFT-SAPT-Methode verwendet werden, die auf einer Kombination von intermolekularer Störungstheorie und Dichtefunktionaltheorie beruht und Genauigkeit mit Effizienz und einem verbesserten physikochemischen Verständnis der Ergebnisse verbindet.
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