Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm
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MO: Molekülphysik
MO 4: Kleine molekulare Cluster
MO 4.1: Vortrag
Dienstag, 25. März 2003, 14:00–14:15, B 305
Die ab Initio Torsions-Potentialenergiefläche des Ethylendiamins: Energieniveaus, Wellenfunktionen und Tunnelaufspaltungen im Mikrowellenspektrum — •Wolfgang Stahl und Ilona Merke — Institut für Physikalische Chemie, RWTH Aachen, Templergraben 59, 52056 Aachen
Aus mikrowellenspektroskopischen Untersuchungen ist bekannt, dass Ethylendiamin (NH2-CH2-CH2-NH2) in mindestens zwei konformeren Formen existiert, beide mit einer intramolekularen Wasserstoffbrückenbindung. Jeweils eine Aminogruppe dient als Protonendonor, die andere als Akzeptor. Der Austausch von Donor und Akzeptorfunktion führt zu einer spektroskopisch beobachtbaren Tunnelaufspaltung. Bisher konnte nur ein Teil der beobachteten Rotationsübergänge den Konformeren I und II zugeordnet werden, so dass wahrscheinlich noch andere Konformere oder torsionsangeregte Zustände vorliegen. Um einen Überblick über die Dynamik des Ethylendiamins zu gewinnen, wurde auf MP2/6-311+G(d,p)-Niveau eine zweidimensionale Potentialfläche berechnet, wobei nur die Torsion der Aminogruppen um die C-N-Bindungen berücksichtigt wurde. Aus der Potentialfläche wurden anschließend Energieniveaus und Wellenfunktionen berechnet. Dabei konnte nicht nur die Existenz von I und II, beide mit jeweils zwei äquivalenten Minima, bestätigt werden, sondern es wurde auch ein weiteres, nicht H-brückengebundenes Konformer III entdeckt. Ebenfalls bemerkenswert ist ein lokales Minimum (Konformer IV) im Tunnelpfad zwischen den beiden Minima von I. Dieses besitzt zwei H-Brückenbindungen.