Mehrfachbindungen am experimentellen Limit: Spektroskopische Charakterisierung hoher Bindungsordnungen in molekularen d- und f-Element-Bausteinen

• Antragsteller: Professor Dr. Jens-Uwe Grabow; Professor Dr. Franz Renz
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 461997427

Chemische Bindungen sind das Herzstück der Chemie. Dennoch sind bei Vertretern der höchsten bekannten Bindungsordnung, der Sechsfachbindung, die Grenzen experimenteller Untersuchungen keinesfalls ausgereizt. So wurden die Bindungen zwischen Actinoiden bis heute nahezu keiner experimentellen Charakterisierung unterzogen. Diese Lücke gilt es durch die Messung wenig oder gar nicht untersuchter Actinoid-Moleküle in dem Bestreben zu schließen, die Grenzen der experimentellen Wissensbasis deutlich zu verschieben. Dieses Ziel kann durch die Untersuchung von Übergangsmetall-Dimeren in der Gasphase, unter Einbezug des Urans als Vertreter der Actinoide, erreicht werden. Dessen Gasphasendimer wurde bisher tatsächlich noch nie einer präzisen Vermessung unterzogen. Die Methode der Wahl für solche Präzisionsmessungen ist die hochauflösende Fourier-Transform-Mikrowellenspektroskopie am adiabatisch gekühlten Molekularstrahl in Kombination mit der LASER-Verdampfungstechnik: Die hochempfindliche Messung verschiedener Isotopologe bei simultaner Entschlüsselung von spektraler Fein- und Hyperfeinstruktur ermöglicht so auch noch jenseits der Born-Oppenheimer Näherung eine hochpräzise Aufklärung des elektronischen Grundzustandes im Hinblick auf dessen geometrische und elektronische Struktur, denen eine bisher unvergleichliche Komplexität vorhergesagt wird. Zudem soll durch die Anwendung der LASER-Verdampfungstechnik auf Koordinationsverbindungen deren Struktur - auf diesem erstmals für solchen Verbindungen begangenen Weg - erschließbar werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Pikosekunden-Laser
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser