Gecondenseerde fase Chemie
een fundamentele uitdaging in de chemie in de gecondenseerde fase is het begrijpen van de dynamische wisselwerking tussen elektronische structuur (energieniveaus, ladingsdistributies, binding, spin) en moleculaire structuur (atomaire rangschikking, bindingsafstanden, coördinatie enz.). Het tussenproduct van de” transitietoestand ” tussen reactant en productsoorten is van cruciaal belang omdat subtiele conformationele veranderingen en de vorming/ontbinding van chemische binding in dit regime uiteindelijk bepalen welke reactieve routes worden begunstigd.
het centrale doel van dit onderzoeksprogramma is het toepassen van ultrasnelle röntgenstralen om nieuw inzicht te ontwikkelen in de gecondenseerde‑fase moleculaire dynamica. Tijd-resolved metingen van XANES (X-ray Absorption Near Edge Structure) kunnen gedetailleerde informatie over de dynamica van de Valence charge structuur, terwijl tijd-afhankelijke EXAFS (Extended X‑ray Absorption Fine Structure) informatie over veranderingen in de lokale atomaire structuur biedt. Röntgenmetingen op de tijdschaal van een trillingsperiode leveren belangrijke nieuwe informatie op over chemische reacties in de oplossingsfase, waaronder: conformationele veranderingen, vorming / ontbinding van bindingen, ladingoverdracht, veranderingen in oxidatietoestand enz.
drie gebieden van de huidige focus zijn (1) solvated transition-metal complexen die een sterke koppeling vertonen tussen moleculaire structuur en elektronische eigenschappen die voortkomen uit het ligandveld, (2) kleine halogeenmoleculen die reactiviteit in de oplossingsfase vertonen die duidelijk verschilt van die in de gasfase, en (3) structurele dynamica in vloeibaar water onder directe trillingsexcitatie. In de toekomst hopen we deze benadering uit te breiden naar moleculaire kristallen die nieuwe coöperatieve effecten vertonen.
