Die Rolle von Isomeren in Ionen-Molekülreaktionen: Die Reaktion von HOC+ und C3H2+ mit H2

• Antragsteller: Dr. Philipp Schmid
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 514067452

Astronomische Beobachtungen des interstellaren Mediums weisen eine reichhaltige chemische Vielfalt auf, in der komplexe Moleküle wie Benzol oder Benzonitril gebildet werden können. Die Entstehung solcher Moleküle sowie die zugrunde liegenden chemischen Netzwerke erfordern unter anderem Reaktionen in der Gasphase. In diesem Zusammenhang sind Ionen-Molekül-Reaktionen, die auch bei tiefen Temperaturen ablaufen können, für die Molekülbildung im interstellaren Medium relevant. Doch um die Bildung und damit das zugrunde liegende chemische Netzwerk im interstellaren Medium richtig zu beschreiben, ist ein grundlegendes Verständnis der Details solcher Reaktionen erforderlich. Ziel dieses Antrags ist es, das Wissen über die Reaktionskinetik von Ionen-Molekül-Reaktionen die relevant für die Chemie des interstellaren Mediums sind zu erweitern. Eine kürzlich neu entwickelte experimentelle Technik der Ionenspektroskopie wird dabei als Werkzeug für die Präparation von einzelnen Isomeren der Reaktanten sowie für das direkte Auslesen der Isomeren von Reaktionsprodukten verwendet werden. Hiermit werden Ionen-Molekül-Reaktionen mit Proben in reinen Isomerstrukturen und die Analyse von Produktisomeren ermöglicht. Zunächst wird in diesem Projekt die Präparation von Ionen innerhalb einer einzigen molekularen Struktur vertieft untersucht. In einem nächsten Schritt wird dies dann verwendet um die Rolle von Isomeren in Reaktionen die für die Chemie im interstellaren Medium relevant sind zu untersuchen. Damit kann der Zusammenhang zwischen Isomerie und chemischen Reaktion in der Gasphase untersucht werden. Letztendlich wird dies die Grundlage für zukünftige Untersuchungen sein, in denen Ionen-Molekül-Reaktion mit reinen Isomerstrukturen des geladenen als auch neutralen Reaktanten durchgeführt werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen