Química de Fase Condensada
Un desafío fundamental en la química de fase condensada es comprender la interacción dinámica entre la estructura electrónica (niveles de energía, distribuciones de carga, enlace, espín) y la estructura molecular (disposición atómica, distancias de enlace, coordinación, etc.). El” estado de transición ” intermedio entre el reactivo y la especie del producto es de importancia crítica, ya que los cambios conformacionales sutiles y la formación/disolución de enlaces químicos en este régimen determinan en última instancia qué vías reactivas se favorecen.
El objetivo central de este programa de investigación es aplicar rayos X ultrarrápidos para desarrollar una nueva visión de la dinámica molecular de fase condensada. Las mediciones con resolución temporal de XANES (Absorción de rayos X Cerca de la Estructura de Borde) pueden proporcionar información detallada sobre la dinámica de la estructura de carga de valencia, mientras que los EXAF dependientes del tiempo (Estructura Fina de Absorción de rayos X Extendida) proporcionan información sobre los cambios en la estructura atómica local. Las mediciones de rayos X en la escala de tiempo de un período vibratorio proporcionan información nueva e importante sobre las reacciones químicas en fase de solución, que incluyen:: cambios conformacionales, formación / disolución de enlaces, transferencia de carga, cambios en el estado de oxidación, etc.
Tres áreas de enfoque actual son (1) complejos de metales de transición solvatados que exhiben un fuerte acoplamiento entre la estructura molecular y las propiedades electrónicas que surgen del campo de ligandos, (2) pequeñas moléculas halógenas que exhiben reactividad en fase de solución que es marcadamente diferente de la de la fase gaseosa, y (3) dinámica estructural en agua líquida bajo excitación vibracional directa. En el futuro, esperamos extender este enfoque a los cristales moleculares que exhiban nuevos efectos cooperativos.
