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Bochum, 10.12.2003
Nr. 380

Vom Lichtblitz zum Lichtblick

Photoreaktionen im virtuellen Labor ansehen

ChemieRUBIN erschienen

Chemische
Reaktionen, die durch Licht in Gang geraten, sind kompliziert
zu erforschen: Das Licht regt die Moleküle elektronisch an,
sie verändern ihre Dynamik, die wiederum den Reaktionsverlauf
bestimmt, und das ganze läuft in Bruchteilen einer billionstel
Sekunde ab. Bochumer Chemikern ist es gelungen, solche
Reaktionen sowohl im «virtuellen Labor» zu simulieren, als
auch im Experiment durch «Einfrieren» der Moleküle zu
beobachten. Über die Methode und das Zusammenspiel mit dem
Experiment berichten Prof. Dr. Dominik Marx, Dr. Nikos L.
Doltsinis (Theoretische Chemie) und Prof. Dr. Wolfram Sander
(Organische Chemie II) in der aktuellen Sonderausgabe des
Wissenschaftsmagazins der Ruhr-Universität ChemieRUBIN.

ChemieRUBIN im Internet
Den
vollständigen Beitrag mit Abbildungen zum Herunterladen finden
Sie im Internet unter
http://www.rub.de/rubin/chemierubin

Molekulare
Schalter reagieren auf Licht
Was genau passiert, wenn
ein Lichtblitz unsere Netzhaut trifft? Kernstück der
komplizierten Abfolge von Signalen ist eine photochemische
Reaktion im Sehprotein: Angeregt durch das Licht lagert ein
Molekül Atome um wie ein winziger Schalter. Wie genau solche
Reaktionen ablaufen, konnten die Forscher erst mit Hilfe der
Computersimulation herausfinden. Für ein kleines
Beispielmolekül aus nur fünf Atomen errechneten sie mögliche
Reaktionsabläufe. Dabei gilt es u.a. zu berücksichtigen, dass
das Licht das Molekül in einen angeregten Zustand befördert,
der mit anderen elektronischen Zuständen wechselwirkt. Diese
Verknüpfung wird in der Simulation durch Hin- und Herspringen
zwischen den entsprechenden Potenzialflächen berücksichtigt.

Blitzschnelle Reaktion im Film
anschauen
Am Ende der Berechnung können sich die
Forscher den Reaktionsablauf für jedes berechnete Szenario
ansehen wie einen Film. So konnten sie z.B. erstmals belegen,
dass im Beispielmolekül das «Umklappen» des Atoms eine
Rotation ist: Das einzelne Atom bewegt sich während der
Reaktion für kurze Zeit aus der Molekülebene heraus. Fragen
nach dem genauen Ablauf solcher blitzschnellen Reaktionen
werden häufig bei experimentellen Untersuchungen aufgeworfen,
so z. B. am Lehrstuhl von Prof. Sander bei der Erforschung von
Acetylen, einem Gas, das die chemische Industrie als
Grundstoff z. B. für Arzneimittel oder Kunststoffe nutzt.

Bezug des Magazinis
ChemieRUBIN
ist in der RUB-Fakultät für Chemie (Tel. 0234/32-24732) zum
Preis von 5 Euro erhältlich. Weitere Themen in ChemieRUBIN:
Vom Molekül zum Material: Die Kunst der Anorganischen
Synthese; Programmierbare biomolekulare Nanokonstrukte �
Molekulare Kopiermaschinen; Temperatur formt Moleküle � Von
der Ameisensäure zur Doppelhelix; Wasser � mehr als ein
Lösungsmittel: Das Eis ist heiß; Wie Moleküle an Oberflächen
haften: Im chemischen Gang die Wände entlang; Robotersystem
sucht Stickstoffmonoxid-Antagonisten: Sag NO zum Überleben!;
Zinkoxid steuert Katalyse: Chemisch entzaubert; Mit
High-Tech-Werkzeugen Proteinen auf der Spur: Gegen Malaria und
Tumore.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Dominik Marx, Dr. Nikos L. Doltsinis,
Theoretische Chemie, Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum,
Tel. 0234/32-28083/-26749, Fax: 0234/32-14045, E-Mail: [email-masked],
[email-masked]
Prof.
Dr. Wolfram Sander, Organische Chemie II, Tel. 0234/32-24593,
Fax: 0234/32-14353
[email-masked]

Pressestelle
RUB - Universitätsstr. 150 - 44780 Bochum
Telefon:
0234/32-22830 - Fax: 0234/32-14136
E-Mail: [email-masked]
- Leiter: Dr. Josef König

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Letzte Änderung: 10.12.2003 10:10 |
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