Messung hochaufgelöster Röntgenbeugungsdatensätze zur Ladungsdichtebestimmung und submolekularen Partitionierung mit CCD-Flächendetektion bei ultratiefen Temperaturen um 20 K

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In der experimentellen Ladungsdichtebestimmung muss ein genaues hochaufgelöstes Röntgenbeugungsexperiment an Einkristallen bei tiefstmöglicher Temperatur durchgeführt werden. Wir schlagen im Rahmen dieses Vorhabens den Aufbau eines Messplatzes vor, bei dem durch einen zweistufigen Heliumkryostaten und einen CCD-Flächendetektor die optimalen Bedingungen für das Ladungsdichteexperiment realisiert werden sollen. Durch die Flächendetektion können große Datenmengen - nahezu unabhängig von der Strukturgröße - in kurzer Zeit gemessen werden. Durch die Erreichbarkeit tiefster Temperaturen von 15 - 20 K wird die Genauigkeit der Ladungsdichteinformationen deutlich erhöht, wie Vorexperimente gezeigt haben. Mit dem Messplatz werden auch Verbindungen der Ladungsdichtebestimmung zugänglich, die bei Raum- oder moderaten tiefen Temperaturen noch hohe thermische Mobilität zeigen. Hierzu gehören bindungstheoretisch interessante Kohlenstoffring- und Käfigsysteme (u. a. Cope-Systeme, Fullerene), deren Ladungsdichte- und quantitative topologische Eigenschaften im Rahmen dieses Vorhabens untersucht werden sollen. Wenn der Messplatz etabliert ist und seine Qualität gesichert ist, werden wir damit die Experimente zu weiteren Vorhaben mit Ladungsdichtebestimmung durchführen, die sich mit größeren Verbindungen vor allem biologischer Bedeutung beschäftigen werden. Konkrete Planungen liegen für Oligopeptide (mit der Option zu kleinen Proteinen) sowie in der zu den Nucleinsäuren hinführenden Verbindungsklasse der Nucleoside und Nucleotide vor.