Die Vorhersage von atomaren Multipolpopulationen in Molekülkristallen

• Applicant: Privatdozent Dr. Birger Dittrich
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: Funded in 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5431276

Aus der Elektronendichte können wichtige molekulare Eigenschaften vorhergesagt werden. Mit einer Multipolverfeinerung kann diese aus hochaufgelösten Röntgenbeugungsexperimenten bestimmt werden. Auf der Elektronendichte basiert auch Baders Quantentheorie der Atome in Molekülen. Sie erlaubt die Definition und die quantitative Untersuchung der Eigenschaften von Atomen in Molekülen samt ihrer Bindungen. Ein Nachteil bei den Methoden zur Bestimmung der Elektronendichte, sowohl von theoretischen Rechnungen, als auch von Multipolverfeinerungen, ist der hohe computative bzw. experimentelle Aufwand. Noch schwerer fällt die Begrenzung der Größe der zu untersuchenden Systeme ins Gewicht. Die schnelle Berechnung eines genauen elektrostatischen Potentials von Wirkstoffen und gar von Makromolekülen für die Pharmaforschung aus der Elektronendichte ist bisher unmöglich. Mit diesem Forschungsprojekt sollen durch einen Transfer von atomaren Multipolen, die aus theoretischen Rechnungen erhältlich sind, diese Nachteile aus dem Weg geräumt werden. Aus diesen "virtuellen Experimenten" wird eine Bibliothek von transferierbaren atomaren Fragmenten etabliert. Die genaue elektronische Struktur einer beliebigen Verbindung ist dann durch eine schnelle "computative Synthese" erhältlich.

• DFG Programme: Research Fellowships