Der Einfluss von Kernspin und Isotopenisomeren von schwach gebundenen H2-, HD- und D2-Komplexen

• Antragsteller: Professor Dr. Daniel A. Obenchain
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 523979060

Um die subtilen Bindungswechselwirkungen von Ortho- und Parawasserstoff in schwach bindenden Komplexen verstehen, möchten wir diese mittels Rotationsspektroskopie untersuchen. Diese Methode ermöglicht die experimentelle Erschließung der Hyperfeinaufspaltung von einfachen aromatischen Systemen, wenn diese einen Van-der-Waals Komplex mit molekularem Wasserstoff bilden. Wir werden die deuterierten Isotope von Wasserstoff in Kombination mit einer Serie von Furanen und halogenierten Benzolen verwenden, um die Komplexität der Zielmoleküle im Vergleich mit unseren vorherigen Studien auf diesem Feld zu reduzieren. In vorangegangenen Studien konnte der dipolare nukleare Spin-Spin Kopplungstensor nur unvollständig bestimmt werden. Aus diesem Grund konnten wir die intermolekularen Parameter von H2 gebundenen Komplexen nur abschätzen, jedoch keine Aussage über die Änderung der subtilen intramolekularen Eigenschaften von Wasserstoff durch die Komplexbildung treffen, welche zu erwarten sind. Durch diese Studie wollen wir bessere experimentelle Ergebnisse erzielen, die mit quantenchemischen Vorhersagen verglichen werden können. Dies ist von essenzieller Bedeutung, da die meisten quantenchemischen Methoden die Änderungen von Bindungslängen und -energien bei der Berechnung der Unterschiede zwischen gebundenen Ortho- und Parawasserstoff nur teilweise berücksichtigen. In der Studie wird eine Reihe an Mikrowellenspektrometern verwendet werden, ein Chirppuls Breitbandinstrument sowie ein FTMW Resonatorspektrometer.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen