Ultraschnelle Schwingungsdynamik und Infrarotspektroskopie von biologisch relevanten Wasserstoffbrücken

• Antragsteller: Professor Dr. Oliver Kühn
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 111246604

Ziel des Projekts ist die Weiterentwicklung von Methoden zur Beschreibung der Ultrakurzzeit-Infrarot-Spektroskopie von H Brücken in biologisch relevanten Systemen. Auf methodischer Seite werden dabei nichtlineare Responsefunktionen vermittels quantenmechanisch/molekularmechanischer Trajektorien bestimmt, einerseits über die Zeitabhängigkeit relevanter quantenmechanischer Freiheitsgrade und andererseits vermittels eines vollständig klassischen Zugangs. Anwendungen umfassen: Erstens, die Dynamik der H verbrückten NH Streckschwingung eines substituierten Adenine-Uracil-Paars in Lösung. Hier soll eine mikroskopische Erklärung für die durch die H Brücke hervorgerufenene Beschleunigung der Schwingungsrelaxation gefunden werden. Zweitens sollen Amide A Schwingungen der H Brücken im zyklischen Peptid Gramicidin S untersucht werden. Ausgehend von anharmonischen Rechnungen zur Gasphasenabsorption werden hier spezifische NH Streckschwingungen zur Charakterisierung der Konformation genutzt werden. Im Anschluss werden Simulationsrechnungen zur Ein- und Zweifarben-Pump-Test-Spektroskopie durchgeführt werden mit dem Ziel, H Brücken anhand ihrer speziellen Relaxationspfade zuzuordnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen