Kondenseret fase Kemi

en grundlæggende udfordring i kondenseret fasekemi er at forstå det dynamiske samspil mellem elektronisk struktur (energiniveauer, ladningsfordelinger, binding, spin) og molekylær struktur (atomarrangement, bindingsafstande, koordinering osv.). “Overgangstilstanden” mellemliggende mellem reaktant og produktarter er af kritisk betydning, da subtile konformationsændringer og dannelse af kemisk binding/opløsning i dette regime i sidste ende bestemmer, hvilke reaktive veje der foretrækkes.

det centrale mål med dette forskningsprogram er at anvende ultrahurtige røntgenstråler til at udvikle ny indsigt i kondenseret fase molekylær dynamik. Tidsbestemte målinger (Røntgenabsorption nær Kantstruktur) kan give detaljerede oplysninger om dynamikken i valensladningsstrukturen, mens tidsafhængige EKSAF ‘ er (udvidet Røntgenabsorptionsfin struktur) giver information om ændringer i den lokale atomstruktur. Røntgenmålinger på tidsskalaen for en vibrationsperiode giver vigtig ny information om kemiske reaktioner i opløsningsfasen, herunder: konformationsændringer, dannelse / opløsning af bindinger, ladningsoverførsel, ændringer i iltningstilstand osv.

tre områder med nuværende fokus er (1) solvaterede overgangsmetalkomplekser, der udviser stærk kobling mellem molekylær struktur og elektroniske egenskaber, der stammer fra ligandfeltet, (2) små halogenmolekyler, der udviser opløsningsfasereaktivitet, der er markant forskellig fra den i gasfasen, og (3) strukturel dynamik i flydende vand under direkte vibrationsekspression. I fremtiden håber vi at udvide denne tilgang til molekylære krystaller, der udviser nye samarbejdseffekter.