Untersuchungen zum Einfluss der Methylierung auf die Isomerie von Wasserstoffbrückenkomplexen

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Beschreibung

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfuss der Methylierung auf das Aggegrations- und Isomerisierungsverhalten wasserstoffbrückengebundener Komplexe untersucht. Als Modellsysteme dienten zum einen Wasser und Methanol, und zum anderen Glykolsäuremethylester und Milchsäuremethylester, insbesondere unter dem Aspekt der Chiralen Erkennung. Dazu wurden Cluster dieser Moleküle in Überschallexpansionen erzeugt, und zur Untersuchung die Ragout-Jet FTIR-Spektroskopie und die größenselektive Entvölkerungsspektroskopie eingesetzt. Parallel wurden quantenchemische Rechnungen verwendet, um die spektroskopischen Ergebnisse erklären zu können. Zur Beantwortung der Frage, wie sich die Substitution eines Wasserstoffatoms durch eine Methylgruppe auf die Molekülaggregate auswirkt, wurden verschiedene Schwingungen und Aggregate untersucht. Wie sich die in die Wasserstoffbrücke involvierten Schwingungen verhalten, konnte im Bereich des Ferninfrarots an den Librationsschwingungen der Cluster beobachtet werden. Diese wurden in der Ragout-Jet FTIR-Apparatur erzeugt und spektroskopisch untersucht. Bei Wasser zeigt die Librationsbande ein strukturierteres Muster, als es bei Methanol der Fall ist. Dies dürfte mit dem kleineren Trägheitsmoment und der Tendenz zur Netzwerkbildung zusammenhängen. Durch Isotopensubstitution zeigt sich eine Rotverschiebung der Librationsbande bei beiden Substanzen. Die Methylierung von Wasser bewirkt ebenfalls eine Verschiebung der intermolekularen Librationsschwingung zu kleineren Wellenzahlen. Dies deutet darauf hin, dass die Librationsbewegung durch die Methylgruppe aus sterischen und/oder elektronischen Gründen behindert wird.