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Forschung

Kraftanalyse von 1,4-substituiertem Triazol
Kraftanalyse von 1,4-substituiertem Triazol

Quanten-Mechanochemie

Die computergestützte Untersuchung von Molekülen unter Krafteinwirkung wird Quanten-Mechanochemie genannt. Moleküle können beispielsweise in einem Rasterkraftmikroskop oder einem Ultraschallbad mechanisch verzerrt werden und verändern dabei ihre spektroskopischen Eigenschaften. Diesen Effekt nutzt man z.B. in mechanochromen Materialien, welche ihre Farbe ändern, wenn eine bestimmte Kraft überschritten wird. In unserer Gruppe untersuchen wir die strukturellen und spektroskopischen Veränderungen von Molekülen unter mechanischer Krafteinwirkung und entwickeln mechanochrome Materialien am Computer.

 

Featured Paper:

S. Kumar, T. Stauch, "The activation efficiency of mechanophores can be modulated by adjacent polymer composition", RSC Adv. 2021, 11, 7391-7396.

Moleküle unter Druck

Moleküle können in einer Diamantstempelzelle extrem hohem Druck ausgesetzt werden. Ähnlich wie bei der Einwirkung mechanischer Kraft verändern sich dabei die strukturellen und spektroskopischen Eigenschaften der Moleküle. Die elektronischen Änderungen in Metallkomplexen unter hohem hydrostatischem Druck spielen beispielweise bei der Trennung, Speicherung und Aktivierung verschiedener Gase eine wichtige Rolle. Wir entwickeln quantenchemische Methoden zur Berechnung dieser Effekte (z.B. HCFF, X-HCFF und GOSTSHYP) und entwickeln Materialien, die unter Druck einen gewünschten Schaltvorgang ausführen.

 

Featured Paper:

T. Stauch, "A mechanochemical model for the simulation of molecules and molecular crystals under hydrostatic pressure", J. Chem. Phys. 2020153, 134503.

Zeitaufgelöstes UV/VIS-Spektrum von Homotropylium
Zeitaufgelöstes UV/VIS-Spektrum von Homotropylium

Spektroskopie

Die Struktur neuer und unbekannter Moleküle kann durch spektroskopische Methoden experimentell ermittelt werden. Wenn Moleküle aber größer und komplexer werden, wird es immer schwieriger, die einzelnen Signale in einem Spektrum einem bestimmten strukturellen Motiv in einem Molekül zuzuordnen. Computergestützte Verfahren zur Berechnung spektroskopischer Größen wie Wellenlänge und Intensität helfen bei der Interpretation experimenteller Spektren. In unserer Gruppe entwickeln wir neue Verfahren zur Berechnung von Spektren, insbesondere für die NMR-Spektroskopie.

 

Featured Paper:

Y. Appiarius, T. Stauch, E. Lork, P. Rusch, N. C. Bigall, A. Staubitz, "From a 1,2-azaborinine to large BN-PAHs via electrophilic cyclization: synthesis, characterization and promising optical properties", Org. Chem. Front. 2021, 8, 10-17.

Aktualisiert von: Tim Stauch