Keywords: Kraftfeldberechnungen, Geometrieoptimierung, Photochemie, 2-Carbonylstyrene
computational chemistry, geometry optimization, photochemistry, 2-carbonylstyrenes
Zusammenfassung: Die Einsatzmöglichkeiten des Computers in der Chemie weiten sich immer
mehr aus. Prozeßsteuerung, Nachweis- und Analysemethoden sowie Recherchen sind ohne den
Einsatz von Computern nicht mehr effizient durchzuführen. Eine weitere wichtige Anwendung ist das
“molecular modelling”, das es dem Chemiker erlaubt, die Struktur, Energie und Eigenschaften eines
unbekannten Moleküls zu berechnen. Damit werden Reaktionswege vorhersagbar und Mechanismen
erklärbar. Vor allem in der Photochemie ist diese Berechnungsmethode mittlerweile unverzichtbar.
Anhand des folgenden Beispiels der Photochemie von ortho-Carbonylstyrenen wird gezeigt, wie der
Einsatz des Computers wertvolle Hinweise zur Aufklärung des photochemischen Reaktionsweges
liefern kann.
Summary: The use of computers in modern chemical research in processing and analyzing methods
is becoming more and more common. Another important application is molecular modelling.
Structure, energy level, chemical properties, reaction pathways and can be derived with molecule
calculation. These methods are becoming increasingly indispensable especially in photochemistry.
The following example of the photochemistry of substituted 2-carbonylstyrenes shows how
computational chemistry can shed light on the illumination of photochemical reaction pathways. [...]
Inhaltsverzeichnis
- Experimentelle Ergebnisse
- Konformationseffekte
- Regioselektivität
- Anregungsmechanismus
- Zusammenfassung
- Literaturliste
- Anhang
- Kraftfeldberechnungen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit der Anwendung von Computersimulationen in der Chemie, insbesondere der Photochemie. Die Zielsetzung ist es, die Möglichkeiten des „molecular modelling“ zu demonstrieren, indem die photochemischen Reaktionen von ortho-Carbonylstyrenen untersucht werden.
- Einsatzmöglichkeiten des Computers in der Chemie
- Anwendung des „molecular modelling“ in der Photochemie
- Untersuchung der Photochemie von ortho-Carbonylstyrenen
- Konformationsanalyse mittels Geometrieoptimierungsalgorithmen
- Regioselektivität in Additionsreaktionen
Zusammenfassung der Kapitel
Der Text beginnt mit einer Übersicht über die experimentellen Ergebnisse zur Photochemie substituierter ortho-Carbonylstyrene, wobei widersprüchliche Ergebnisse von verschiedenen Forschungsarbeiten hervorgehoben werden.
Im Anschluss werden die Konformationseffekte diskutiert. Hierbei werden semiempirische AM1-Kraftfeldberechnungen genutzt, um die energetisch günstigste Konformation der Moleküle zu bestimmen. Die Berechnungen zeigen, dass die Bildungsenthalpien der verschiedenen Reaktionsprodukte die experimentellen Ergebnisse erklären können.
Der Abschnitt über die Regioselektivität behandelt die Frage, warum nur ein bestimmtes Dimeres bei der Reaktion entsteht. Die Analyse der Grenzorbitale mithilfe der AM1-Berechnungen liefert Hinweise auf die Einflussfaktoren der Regioselektivität.
Schlüsselwörter
Die Arbeit befasst sich mit den Schlüsselbegriffen Kraftfeldberechnungen, Geometrieoptimierung, Photochemie und 2-Carbonylstyrene. Darüber hinaus werden Themen wie semiempirische AM1-Berechnungen, Bildungsenthalpien, Grenzorbitalanalyse und Reaktionswege behandelt.
Häufig gestellte Fragen
Was versteht man unter „Molecular Modelling“?
Es ist eine computergestützte Methode zur Berechnung von Struktur, Energie und Eigenschaften unbekannter Moleküle.
Warum ist der Computer in der Photochemie so wichtig?
Er erlaubt es, komplexe Reaktionswege und Mechanismen vorherzusagen, die experimentell schwer zu erfassen sind.
Was sind AM1-Kraftfeldberechnungen?
Es handelt sich um semiempirische Rechenverfahren zur Geometrieoptimierung und Bestimmung der Bildungsenthalpie von Molekülen.
Was wurde am Beispiel der 2-Carbonylstyrene untersucht?
Es wurde analysiert, wie Konformationseffekte und Grenzorbitale die Regioselektivität bei photochemischen Reaktionen beeinflussen.
Können Computer Experimente in der Chemie ersetzen?
Sie ergänzen das Experiment, indem sie wertvolle Hinweise zur Aufklärung von Reaktionswegen liefern und die Effizienz in der Analyse steigern.
- Arbeit zitieren
- Klaus Rammert, Dr. (Autor:in), 1998, Experiment und Computer in der Chemie, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/21802
