Using quantum chemical computations to study the electron density and its influence on the reactivity

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In der laufenden Antragsperiode haben wir ein Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe wir dieElektrondichte (ED) eines Moleküls in einer beliebigen Umgebung berechnen können.Hiermit können wir die jeweilige ED in einem polaren Solvent, in der Kristallumgebung undin einer Proteinumgebung bestimmen. Dieser Ansatz erlaubt zu überprüfen, ob sich die ED ineiner Kristallumgebung von der in einem Protein tatsächlich nicht unterscheidet, also den Testeiner der wichtigen Annahmen biologisch orientierter Kristallographen. Erste Untersuchungenzeigten einen Fall, für den die Annahme tatsächlich stimmte, aber auch einen zweiten, in demder Einfluss des Proteins deutlich anders war. In der kommenden Antragsperiode wollen wirdurch weitere Beispiele ergründen, welche der beiden Situationen typischer ist. Zusätzlichsollen die gefundenen Effekte genauer untersucht und unser Ansatz durch einen Vergleich mitgemessenen Dichten genau evaluiert werden.In einem zweiten Thema haben wir die Kinetik und die Thermodynamik der Reaktionensubstituierter Aziridine berechnet. Die entsprechenden Epoxidesysteme sollen ebenfallsuntersucht werden. Im Anschluss sollen die gefundenen Trends mit Veränderungen in der EDkorreliert werden, um festzustellen, inwieweit die EDs der Reaktanden Rückschlüsse auf denEinfluss des Substituentenmusters auf die Reaktivität erlaubt.