19.03.2018
Neue intermolekulare Wechselwirkung entdeckt
Die Untersuchung von intermolekularen Wechselwirkungen steht im Zentrum der Forschung der Gruppe von Giovanni Bistoni aus der Abteilung für Molekulare Theorie und Spektroskopie. Das Team nutzt modernste quantenmechanische Methoden zur Berechnung von genauen Energien und Elektronendichten mit dem Ziel, intermolekulare Wechselwirkungen und Kräfte genauer zu verstehen. Nun entdeckte die Gruppe, dass der bisher allgemeingültig angenommene Mechanismus für sogenannte "agostische Wechselwirkungen" beim Einsatz metallorganischer Katalysatoren nicht richtig ist sondern statt der angenommenen elektrostatischen Kräfte Dispersionskräfte ("London Dispersion") eine entscheidende Rolle spielen.
Sie wiesen nach, dass Dispersionskräfte eine fundamentale Rolle auf die strukturelle Stabilität von agostischen Komplexen haben, die bisher übersehen wurde. Die Erkenntnisse aus der quantitativen Studie rücken zuvor erhobene Forschungsdaten in ein neues Licht und machen diese plausibel. "London Dispersion drives Formation of Agostic Structures" wurde daher als "very important paper" in der aktuellen Ausgabe der internationalen Edition von Angewandte Chemie veröffentlicht.
Agostische Wechselwirkungen sind zum Beispiel in katalytischen Polymerisationsprozessen zu beobachten, bei denen zwischen der C-H-Bindung und einem Übergangsmetall Wechselwirkungen angenommen wurden, die für die Aktivierung der CH-Bindung und damit für die Bildung oder den Abbruch der Kohlenstoffketten verantwortlich waren. Das Team mit Professor Frank Neese und Postdoktorand Quing Lu vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung wies jetzt jedoch durch eine Coupled-Cluster-basierte Energiezerlegung nach, dass kurzreichweitige Dispersionskräfte zwischen der agostischen C-H-Bindung und dem Metallzentrum eine fundamentale Rolle bei der Beeinflussung der strukturellen Stabilität der Systeme spielen.
Quelle: Max-Planck-Institut für Kohlenforschung