Geometric and kinetic H/D-isotope effects of dynamics in intramolecular hydrogen bands: Experiment and theory

分子内氢带动力学的几何和动力学 H/D 同位素效应：实验和理论

• 批准号: 5349716
• 负责人: Professor Dr. Jörn Manz
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Chemie und Biochemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2007-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5349716?language=en
• 关键词: Geometric; kinetic; isotope; effects; dynamics

In diesem interdisziplinären, d. h. physikalisch-chemischen und theoretischen Vorhaben soll ein Beitrag zum Verständnis der Protonendynamik intramolekularer Wasserstoffbrücken geleistet werden. Dies erfolgt einerseits experimentell mit Hilfe der dynamischen NMR-Spektroskopie, andererseits theoretisch durch Verknüpfung quantenchemischer und quantendynamischer Methoden. Bei schwachen und mittelstarken Wasserstoffbrücken bilden die Systeme zwei tautomere Zustände aus, die sich nach Art einer chemischen Reaktion ineinander umlagern und kinetische H/D-Isotopeneffekte aufweisen. Diese sollen NMR-spektroskopisch an polykristallinen Systemen bis zum Nanosekundenbereich vermessen werden. Komplementär dazu sollen Informationen über die Wasserstoffbrücken durch die Vermessung der H/D-Isotopeneffekte auf die chemischen Verschiebungen der Wasserstoffbrückenatome, die skalaren und dipolaren Kopplungskonstanten und damit auf die mittlere Wasserstoffbrückengeometrie erhalten werden. Dabei sollen sowohl Systeme mit einer Wasserstoffbrücke und einem Einzelprotonentransfer wie auch Systeme mit zwei Wasserstoffbrücken und einem Doppelprotonentransfer als Funktion der Barrierenhöhe untersucht werden. Dadurch sollen vermutete Zusammenhänge zwischen geometrischen und kinetischen H/D-Isotopeneffekten hergestellt werden. Im theoretischen Teil sollen quantendynamische Methoden weiterentwickelt und angewendet werden, die es gestatten, sowohl die experimentellen geometrischen wie die kinetischen H/D-Isotopeneffekte theoretisch zu reproduzieren und die gemeinsamen zugrundeliegenden Mechanismen aufzuklären. Grundlage hierfür bilden quantendynamische Wegintegral- und Wellenpaket-Zugänge auf der Basis von ab initio-quantenchemischen Potentialenergieflächen.

In diesem interdisziplinären，d. H.物理-化学和理论研究将有助于理解质子分子内的Wasserstoffbrücken geleistet韦尔登。结果表明，在动力学NMR谱仪的帮助下进行了一系列实验，并通过Verknüpfung quantenchemischer和quantendynamischer Methoden进行了理论推导。在水蒸气中产生两种互变异构体，这种互变异构体通过Art的一种化学反应和动力学H/D-同位素效应而增强。该方法适用于多晶纳米材料的核磁共振光谱分析，可用于韦尔登的研究。通过H/D-同位素效应的测定，完成了对水溶性桥的信息收集，测定了水溶性桥的化学组成，测定了水溶性桥的偶极和偶极材料，测定了中等水溶性桥的韦尔登。Dabei sollen sowohl System mit einer Wasserstoffbrücke und einem Einzelprotonentransfer wie auch System mit zwei Wasserstoffbrücken und einem Doppelprotonentransfer als Funktion der Barrierenhöhe untersucht韦尔登. Daddy sollen vermutete Zusammenhänge zwischen geometrischen und kinetischen H/D-Isotopeneffekten hergestellt韦尔登。在理论上，我们采用了量子动力学方法，这种方法可以使韦尔登的实验结果与动力学H/D-同位素效应的理论结果相一致，并使实验结果与实验结果相一致。Grundlage hierfür bilden quantendynamische Wegintegral- und Wellenpaket-Zugänge auf der Basis von ab initio-quantenchemischen Potentialenergieflächen.