Dokument: Rotationsauflösende Laserspektroskopie -
Beziehung zwischen Struktur und interner Dynamik von Molekülen

Titel:Rotationsauflösende Laserspektroskopie -
Beziehung zwischen Struktur und interner Dynamik von Molekülen
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20001213-000036-7
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Küpper, Jochen [Autor]
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Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragender:Prof. Dr. Kleinermanns, Karl [Gutachter]
Stichwörter:Laser, Spektroskopie, Cluster, Komplexe, Molekülrotation, Indol, Phenol, Lösungsmittel, intramolekulare Dynamik, Torsion;laser, spectroscopy, cluster, molecular rotation, indole, phenol, solvation, intra-molecular dynamic, torsion
Dewey Dezimal-Klassifikation:500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibung:Es wurde ein neues Spektrometer zur hochauflösenden
Laserspektroskopie in Molekularstrahlen aufgebaut. Damit wurden die
elektronischen Anregungsspektren von Indol, Phenol und p-Cyanophenol
sowie deren Lösungsmittelkomplexe Indol-Argon, Indol-Wasser und
Phenol-Methanol mit Rotationsauflösung gemessen. Aus der Analyse der
Spektren wurden die Trägheitsparameter dieser Systeme ermittelt.
Unter Zuhilfenahme von Untersuchungsergebnissen isotopensubstituierter
Verbindungen und Auswertung der Einflüsse interner Rotationen auf die
Gesamtrotation konnten die Strukturen dieser Systeme, insbesondere die
intermolekularen Geometrien, bestimmt werden. Diese wurden mit 'ab
initio'-Rechnungen auf hohem Niveau verglichen.

Hochauflösende elektronische Spektroskopie erlaubt die spektrale
Diskriminierung verschiedener Komplexe, da die Abstände zwischen den
Absorptionsbanden -- wenige Wellenzahlen bei Isotopensubstitution und
bis zu hunderten Wellenzahlen bei Austausch des Lösungsmittelmoleküls
oder Addition eines zusätzlichen Komplexierungspartners -- sehr viel
größer sind als die Breiten der einzelnen Banden. Somit können
selektiv molekulare Systeme, deren Massenzuordnungen aus
REMPI-Messungen bekannt sind, untersucht werden. Dies ist ein
grundlegender Vorteil gegenüber anderen rotationsauflösenden
Spektroskopietechniken wie der Mikrowellen- oder der hochauflösenden
Infrarotspektroskopie.

Im Indol-Monomer wurde die Kopplung der beiden niedrigsten
angeregten elektronischen Zustände -- 1 L a
und 1 L b -- beobachtet und Zuordnungen
verschiedener Schwingungsbanden zu diesen beiden Zuständen getroffen.
Es wurde deutliche Evidenz für einen sehr kleinen Energieabstand der
beiden Zustände gefunden, wobei der
1 L b-Zustand der niedrigere ist. Diese
Ergebnisse führen hoffentlich zu einem besseren Verständnis der
Eigenschaften dieses Moleküls und der Aminosäure Tryptophan, dessen
Chromophor Indol darstellt.

In allen untersuchten Lösungsmittelkomplexen wird die Änderung der
intermolekularen Geometrie aufgrund von Lichteinstrahlung beobachtet.
Besonders stark ist dieser Effekt bei Indol-Wasser, wo im angeregten
Zustand eine qualitativ andere Geometrie zur energetisch
günstigsten Struktur wird. Aber auch in den Phenol-Methanol- und
Indol-Argon-Komplexen sind deutliche Geometrieänderungen zu
beobachten. Die erhaltenen experimentellen Ergebnisse werden mit 'ab
initio'-Rechnungen auf hohem Niveau verglichen. Diese Rechnungen
stimmen im Allgemeinen gut mit den experimentellen Befunden
überein. Besonders für den Phenol-Methanol-Komplex -- in dem eine
delikate Balance zwischen verschiedenen schwachen Wechselwirkungen
besteht -- zeigen sich jedoch die Grenzen der heute möglichen
Rechnungen, vor allem auch der große Ressourcenbedarf.
Lizenz:In Copyright
Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie
Dokument erstellt am:13.12.2000
Dateien geändert am:12.02.2007
Promotionsantrag am:13.12.2000
Datum der Promotion:13.12.2000
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