Chemia fazy skondensowanej

podstawowym wyzwaniem w chemii fazy skondensowanej jest zrozumienie dynamicznego oddziaływania między strukturą elektroniczną (poziomy energii, rozkłady ładunków, Wiązanie, spin) a strukturą molekularną (układ atomowy, odległości wiązań, koordynacja itp.). “Stan przejściowy” pośredni między gatunkami reagentów i produktów ma krytyczne znaczenie, ponieważ subtelne zmiany konformacyjne i tworzenie/rozpuszczanie wiązań chemicznych w tym reżimie ostatecznie determinują, które szlaki reaktywne są preferowane.

głównym celem tego programu badawczego jest zastosowanie ultraszybkich promieni rentgenowskich w celu opracowania nowego wglądu w dynamikę molekularną w fazie skondensowanej. Pomiary xanes (X‑ray Absorption Near Edge Structure) mogą dostarczyć szczegółowych informacji na temat dynamiki struktury ładunku walencyjnego, podczas gdy zależny od czasu EXAFS (Extended X‑ray Absorption Fine Structure) dostarcza informacji o zmianach w lokalnej strukturze atomowej. Pomiary rentgenowskie w skali czasowej okresu drgań dostarczają ważnych nowych informacji na temat reakcji chemicznych w fazie roztworu, w tym: zmiany konformacyjne, tworzenie / rozpuszczanie wiązań, przenoszenie ładunku, zmiany stanu utleniania itp.

trzy obszary obecnego skupienia to (1) solwatowane kompleksy metali przejściowych wykazujące silne sprzężenie między strukturą molekularną a właściwościami elektronicznymi wynikającymi z pola ligandu, (2) małe cząsteczki halogenów wykazujące reaktywność w fazie roztworowo-fazowej, która znacznie różni się od tej w fazie gazowej oraz (3) dynamika strukturalna w ciekłej wodzie pod bezpośrednim wzbudzeniem wibracyjnym. W przyszłości mamy nadzieję rozszerzyć to podejście na kryształy molekularne wykazujące nowatorskie efekty współpracy.