Record #307423 - GSI Repository

DFG project G:(GEPRIS)13532987

FOR 618: Die Aggregation kleiner Moleküle mit präzisen Methoden verstehen - Experiment und Theorie im Wechselspiel

Coordinator	Professor Dr. Wolfram Sander
Grant period	2006 - 2012
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)13532987

Note: Die Aggregation von Molekülen unter Bildung wohlgeordneter Cluster bis hin zu Molekülkristallen ist ein faszinierendes, im Detail aber immer noch wenig verstandenes Phänomen. Die schwachen intermolekularen Wechselwirkungen, die für die Aggregation verantwortlich sind, lassen sich experimentell und theoretisch nur schwer untersuchen. So ist die Vorhersage der Strukturen von Molekülkristallen bis heute ein ungelöstes Problem der Chemie, denn dazu müssen die dynamischen Prozesse verstanden werden, die von der Nukleation weniger Moleküle bis zum makroskopischen Kristall führen. An diesem Punkt möchte die Forschergruppe ansetzen. Ziel ist es, ein detailliertes molekulares Verständnis von Aggregationsphänomenen - von der Bildung von Dimeren über größere Aggregate als "Urzellen" der Kristallbildung bis zu ausgedehnten Molekülkristallen - zu erhalten. Die Aggregation und Kristallbildung selektierter Systeme soll in allen Details experimentell und theoretisch untersucht werden. Dazu gehört die Bestimmung von Strukturen, Energien und kinetischen Daten auf allen Stufen der Aggregation. Um dieses Ziel zu erreichen, werden vorwiegend kleine Moleküle untersucht, bei denen die intermolekularen Wechselwirkungen am besten quantitativ bestimmt werden können. Die experimentellen Techniken umfassen die spektroskopische Charakterisierung von Aggregaten kleiner Moleküle in der Gasphase, in Molekularstrahlen, in suprafluiden, ultrakalten Heliumtröpfchen und in Inertgasmatrizes. Intermolekulare Wechselwirkungen in Molekülkristallen werden mit Hilfe der Tieftemperaturkristallisation und Röntgenstrukturanalyse bestimmt. Theoretische Methoden der Forschergruppe sind die quantitative Berechnung von intermolekularen Wechselwirkungen, Quanten-Monte-Carlo-Simulationen und die ab-initio-Molekulardynamik von Aggregaten. Dieses breite Methodenspektrum mit einer ausgewogenen Beteiligung experimentell und theoretisch arbeitender Arbeitsgruppen erlaubt die Untersuchung der Aggregation in der Gasphase, in Molekularstrahlen, in Matrizes und im Festkörper vom Einzelmolekül bis zu Einkristallen. Der Schwerpunkt liegt dabei bei der quantitativen Bestimmung von Strukturparametern und intermolekularen Wechselwirkungen sowie bei Untersuchungen zur Dynamik von Aggregationsprozessen. Das langfristige Ziel der Forschergruppe ist es, die Aggregatbildung nicht nur zu verstehen, sondern auch auf der Basis von Moleküleigenschaften quantitativ vorauszusagen.

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Record created 2023-02-04, last modified 2024-09-28

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