Untersuchung von Rotationsfehlordnungen mit preiswerten Multitemperaturbeugungsmessungen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Birger Dittrich
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie ; Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259033420

• Erstellungsjahr: 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Es konnten die folgenden Ziele erreicht werden: 1. Das System N-Acetyl-L-4-Hydroxyprolin Monohydrat und sein Anhydrat wurden wie geplant intensiv und bei verschiedenen Temperaturen untersucht. 2. Aufbau des Diffraktometers an zwei verschiedenen Standorten in erster Ausbaustufe mit Microsource war erfolgreich. 3. Eine Umstellung der Diffraktometersoftware auf BIS unter Windows/APEX II Software unter Linux ist erfolgt. Dies ermöglicht die Verwendung eines APEX II Detektors. 4. Die Montage der Displex-Kühlung in zweiter Ausbaustufe mit Zentriervorrichtung wurde durchgeführt. Die Displex Kühlung wurde durch eine externe Firma gewartet. 5. Das Gerät wurde viel benutzt; eine Reparatur des Diffraktometercontrollers führte zu Pausen der Nutzung nach unerwartetem Defekt. Zahlreiche Messungen (z.T. noch unveröffentlicht) wurden mit unserem Diffraktometer durchgeführt. 6. Die Ausbildung des projektfinanzierten Doktoranden wurde abgeschlossen. 7. Im Rahmen des Projektes wurde eines neuen TLS Verfeinerungsprogramms programmiert. 8. Es konnte gezeigt werden, dass es keine technischen Probleme bei der Verwendung der Displex-Kühlung in Zusammenhang mit der Microsource gibt - solange man einen genügend großen Kristall mit konstanter Streukraft des homogenen Bereichs des Kristalls für die Messung auswählt. Meiner Meinung nach stellt der Messaufbau tatsächlich den besten Kompromiss zwischen Messzeit, Messkosten und Aufwand dar. Größere Moleküle mit Gitterkonstanten bis zu 80 Å konnen dabei ebenso gut untersucht werden wie Strukturen mit kleineren Elementarzellen. Im Rahmen der Untersuchungen der letzten Jahre sind auch Grenzen deutlich geworden. So ist die absolute Skala der atomaren Auslenkungsparameter nach wie vor unbekannt. Auch wenn es vereinzelt gelungen ist, gleiche strukturelle Ergebnisse auf verschiedenen Geräten zu erhalten, ist dies oft nicht der Fall. Die Berechenbarkeit von atomaren Auslegungsparametern mittels QM/MM oder MO/MO ONIOM Rechnungen, genau wie mit periodischen 'plane wave' Rechnungen der Festkörpherphysik, bleibt schwierig. Es ist computativ und experimentell sehr anspruchsvoll auch für kleinere Moleküle Auslenkungsparameter in hoher Genauigkeit zu berechnen und zu messen. Dies wird in absehbarer Zeit auch so bleiben. Die genaue Messung von Referenzdaten bleibt daher sehr wünschenswert. Die Stoßrichtung Forschung in diesem Bereich durchzuführen, halte ich nach wie vor für richtig. Ein Ansatz, der Theorie und Experiment von hochqualitativen Berechnungen und Beugungsmessungen kombiniert, ist für die Beantwortung unser und vieler weiterer chemisch-physikalischen Forschungsfragen nach wie vor essentiell und z.B. auch für die Pharmaforschung relevant.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• On the Temperature Dependence of H-Uiso in the Riding Hydrogen Model. Acta Crystallogr. A70 (2014) 309-316
  Lübben, Jens; Volkmann, Christian; Grabowsky, Simon; Edwards, Alison; Morgenroth, Wolfgang; Fabbiani, Francesca P. A.; Sheldrick, George M. & Dittrich, Birger
  
• Estimating Temperature-Dependent Anisotropic Hydrogen Displacements with the Invariom Database and a New Segmented Rigid-Body Analysis Program. J. Appl. Cryst. 48 (2015) 1785-1793
  Lübben, Jens; Bourhis, Luc J. & Dittrich, Birger
  
• Molecular Electrostatic Potentials from ’Invariom’ Point Charges. ChemPhysChem 17 (2016) 2238-2246
  Wandtke, Claudia M.; Lübben, Jens & Dittrich, Birger
  
• Accurate Bond Distances to Hydrogen Atoms from Single-crystal X-ray Diffraction by Including Estimated Hydrogen ADPs and Comparison to Neutron and QM/MM Benchmarks. Chem. Eur. J. 23 (2017) 4605-4614
  Dittrich, Birger; Lübben, Jens; Mebs, Stefan; Wagner, Armin; Luger, Peter & Flaig, Ralf
  
• Protonation of Ferrocene - Low-Temperature X-Ray Diffraction Study of [Cp2 FeH](PF6 ) Reveals an Iron-Bound Hydrido Ligand. Angew. Chem. Int. Ed. 56 (2017) 13372-13376
  Malischewski, Moritz; Seppelt, Konrad; Sutter, Jörg; Heinemann, Frank W.; Dittrich, Birger & Meyer, Karsten
  
• Aspherical Scattering Factors for SHELXL - Model, Implementation and Application Acta Crystallogr. A74 (2019) 50-62
  Lübben, Jens; Wandtke, Claudia M.; Hübschle, Christian B.; Ruf, Michael; Sheldrick, George M. & Dittrich, Birger