Mechanochemie in Aktion: Messung mechanischer Kräfte in Molekülen in Lösung

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Dreuw; Professor Dr. Josef Wachtveitl; Professor Dr. Hermann A. Wegner
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 579218307

Das Hauptziel des Vorhabens ist die Etablierung einer Methodik zur Messung mechanischer Kräfte in Molekülen mittels optischer Ultrakurzzeit-Spektroskopie auf der Grundlage berechneter Kraftspektrum-Beziehungen. Dies erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen organischer Synthese, ultraschneller-optischer Spektroskopie und computergestützter Chemie. Die Grundidee besteht darin, durch Auslösen eines geeigneten Photoschalters auf Azobenzolbasis mechanische Kraft auszuüben und spektroskopische Veränderungen in der Umgebung über eine geeignete molekulare Kraftsonde zu „beobachten“. Die beobachteten spektroskopischen Veränderungen können dann durch Berechnungen von Kraftspektrumbeziehungen mit der Größe der Kraft in Beziehung gesetzt werden. Dies ermöglicht die Beobachtung der Umverteilung mechanischer Energie in Echtzeit. Sobald die Methodik etabliert ist und erste Proof-of-Principle-Messungen durchgeführt werden konnten, ist es das Ziel, die ausgeübten Kräfte der Photoschalter zu messen. Darüber hinaus können neue Erkenntnisse über die Zeitskalen und Mechanismen der Umverteilung der anfänglichen mechanischen Energie vom Photoschalter auf die molekulare Kraftsonde und schließlich in die Umgebung und andere molekulare Strukturen gewonnen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen