Synthese, Spektroskopie und Chemie von Oxyl-Radikalen mit Relevanz für atmosphärische Prozesse

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Oxyl-Radikale wie HO·, ClO·, NO3· sind in der oxidierenden terrestrischen Atmosphäre von elementarer Bedeutung. Auch in der Labor-Synthese von Peroxiden, kovalenten Nitraten, Chloroxiden usw. spielen Oxyl-Radikale eine Rolle (z. B. FSO3·, FCO2·, CF3O·, ClO3·). Der direkte Nachweis solcher Radikale, ihre spektroskopische Charakterisierung und auch das Studium ihrer einfachen Reaktionen sind eine Herausforderung. Präzise experimentelle spektroskopische und strukturelle Daten über solche Radikale liefern quantitative Informationen über vibronische Jahn-Teller- bzw. Pseudo-Jahn-Teller-Wechselwirkungen und können als Messlatte für „state-of-the-art“ ab initio-Studien dienen. Wir haben uns zum Ziel gesetzt: (i) geeignete Ausgangsverbindungen (auch neue und isotopangereicherte) zur Erzeugung solcher Radikale herzustellen, z. B. (F2P(O)O)2, Xe(ClO4)2, ClO2NO3, N2O5, S2 18O6F2, 15NO usw., (ii) durch Matrixisolations-Experimente neue spektroskopische Daten zu gewinnen und einfache Reaktionen zu verfolgen, z. B. von NO3·, ClO4·, F2PO2·, die Fotochemie von ClOOCl und N2O4, die Dimerisierung von ClO· sowie die Umsetzung von (NO)2 mit O2 und die Bildung molekularer Komplexe zu untersuchen. (iii) hochaufgelöste Rotations- und Schwingungsspektren zu messen und zu analysieren, z. B. von NO3· im FIR-Bereich, von 18Oisotopmarkiertem FSO3· und FCO2· im mmWellenbereich und gegebenenfalls auch von F2PO2·.