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Struktur und Wechselwirkungen von unterschiedlichen Anisol-Clustern

Thurn, Heinke - Christian-Albrechts-Universität Kiel (2016)


Anisol wurde mit polaren und unpolaren kleinen aromatischen Systemen als Cluster-Partner versetzt und mittels ReMPI untersucht. Ziel der Experimente ist ein struktur- und polaritätsabhängiges Verständnis von nicht-kovalenten Wechselwirkungen, sowie eine experimentelle Untersuchung des Direkt-Interaktions-Modells von Wheeler.

Alle untersuchten Cluster zeigen im ReMPI-Spektrum eine unterschiedlich stark ausgeprägte Rotverschiebung des elektronischen Ursprungs. Die Signale in den Cluster-Spektren sind im Vergleich zu den Monomerspektren deutlich verbreitert, was auf unterschiedliche Strukturisomere zurückgeführt werden konnte, die unterschiedliche Wellenlängen absorbieren. Zur Bestimmung der Geometrien der unterschiedlichen Isomeren wurden quantenmechanische Berechnungen mit B3PW91/6-31++g(d,p)-Basissatz durchgeführt, die als Basis zur Simulation der ReMPI-Spektren verwendet wurden. Die quantenmechanischen Berechnungen zeigen, dass o-Xylol eine pi-stacking-Struktur annimmt, während alle anderen unpolaren Cluster-Partner, das Phenetol und das Anisoldimer eine CH/pi-Wechselwirkung eingehen. Dabei konnte am Beispiel des Anisol+Toluol-Clusters gezeigt werden, dass geringe Unterschiede in der Anordnung der beiden Cluster-Partner zueinander zu einer vollkommen anderen Absorption im Spektrum führen. Polare Cluster-Partner dagegen zeigen eine starke Tendenz zu Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Sauerstoff- und Wasserstoffatomen. Die Cluster-Spektren unterscheiden sich nur geringfügig von den Monomerspektren, da die Wasserstoffbrückenbindung nur wenige Molekülschwingungen der Cluster-Partner beeinflusst. Durch Einführen von zusätzlichen unpolaren Substituenten wurde der Einfluss der CH/pi-Wechselwirkung in den polaren Cluster Partnern gestärkt.


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