NMR-spektroskopische Untersuchung von H-Brückenbindungen in überkritischen Fluiden zur Entwicklung molekularer Modelle

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In dem Vorhaben werden NMR-spektroskopische Daten zur Entwicklung molekularer Modelle von H-Brücken bildenden Stoffen ermittelt. Diese Daten ermöglichen es zu quantifizieren, wie viele H-Brückenbindungen vorliegen und sind eine wertvolle Ergänzung zu thermodynamischen und quantenchemischen Daten. In der ersten Förderperiode wurde ein umfangreicher Datensatz für flüssigkeitsähnliche Mischungen von Kohlendioxid und Methanol bereitgestellt. Die derzeit wichtigste Klasse molekularer Modelle H-Brücken bildender Stoffe sind Lennard-Jones Mehrzentrenmodelle mit Punktladungen. Anhand der neuen NMR-spektroskopischen Daten wurde untersucht, inwiefern dieser einfache Ansatz nicht nur thermodynamische Eigenschaften der Mischungen, sondern auch deren strukturelle Eigenschaften hinsichtlich der Bildung von H-Brücken zuverlässig wiedergibt. Es zeigte sich eine hervorragende Übereinstimmung zwischen den Modellvorhersagen und den neuen Messwerten. Um festzustellen, ob diese sehr ermutigenden Befunde verallgemeinerbar sind, müssen die Untersuchungen jetzt auf eine breitere Basis gestellt werden. In der zweiten Förderperiode soll dazu im System Kohlendioxid + Methanol ein weiterer Dichtebereich vermessen werden, dann soll der Übergang auf das System Kohlendioxid + Ethanol erfolgen.