Quantentheorie zur Laserpulskontrolle chiraler molekularer Schalter und Rotoren an Oberflächen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Dominik Kröner
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5446908

Enantiomere sind Stereoisomere, molekulare Spezies von gleicher Summenformel und Konstitution, welche sich wie Bild und Spiegelbild verhalten. Sie besitzen weitgehend ähnliche physikalische Eigenschaften, können jedoch chemisch, z. B. physiologisch, völlig unterschiedlich wirken. Die absolute Kontrolle über die Enantioselektivität chemischer Reaktionen zu erlangen, ist daher immer noch eines der wichtigsten Ziele der Chemie. Durch quantendynamische Simulationen an molekularen Modellsystemen konnte gezeigt werden, dass durch linear polarisierte Laserpulse aus einem Razemat die selektive Anregung eines Enantiomers und sogar die selektive Umwandlung eines Enantiomers in sein Spiegelbild möglich ist, wenn die Moleküle entlang einer Vorzugsrichtung ausgerichtet sind. Am Beispiel axial chiraler Benzenderivate (2,2’-substituiertes Biphenyl und 2,2’-substituiertes Styren) schlagen wir vor, diese Vororientierung durch Adsorption an einer geordneten Oberfläche zu erreichen. Mittels quantenchemischer und quantendynamischer Simulationen sollen diese Spezies hinsichtlich ihrer Verwendung als laserpulsbetriebene chirale Schalter in stereoselektiven, d. h. sowohl enantio- als auch diastereoselektiven Umwandlungen, oder als lasergetriebene molekulare Rotoren untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen