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MO: Molekülphysik

MO 8: Theorie II

MO 8.3: Talk

Monday, March 22, 2004, 17:00–17:15, HS 355

Zustandsabhängige Dynamik von S_N2–Reaktionen: Eine vierdimensionale quantenmechanische Untersuchung — •Carsten Hennig und Stefan Schmatz — Institut für Physikalische Chemie, Georg–August–Universität Göttingen, D-37077 Göttingen

Der S_N2–Mechanismus ist von grundlegender Bedeutung in der Chemie. In diesem Vortrag werden Ergebnisse von zeitunabhängigen quantenmechanischen Streurechnungen an der symmetrischen S_N2–Reaktion Cl⁻+CH₃Cl^′→ ClCH₃+Cl^′− vorgestellt. Die Rechnungen sind exakt in C_3v–Symmetrie; explizit berücksichtigt wurden die beiden C–Cl–Streckschwingungen, die Inversionsschwingung der Methylgruppe sowie die hochfrequente C–H–Streckschwingung.

Die Reaktion ist durch die Ausbildung eines Komplexes sowohl auf der Reaktanten– als auch auf der Produktseite charakterisiert; in Filterdiagonalisierungsrechnungen wurden zahlreiche langlebige Resonanzzustände identifiziert. Diese können im Spektrum der Reaktionswahrscheinlichkeiten als Funktion der Energie, P(E), wiedergefunden werden. Eine Mittelung von P(E) erlaubt Aussagen über die Modenabhängigkeit der Reaktion. Von besonderem Interesse ist dabei die Frage, bis zu welchem Grad die Inversionsschwingung als „Beobachter“–Mode behandelt werden kann, wie es in bisherigen Arbeiten gefolgert wurde. Auch die Funktion der C–H–Streckschwingung verdient besondere Aufmerksamkeit, da es zahlreiche langlebige Resonanzen mit einer Anregung in dieser Mode gibt.