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Aktuelle Themen der Physikalischen Chemie (SS 2013) PD Dr

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Präsentation zum Thema: "Aktuelle Themen der Physikalischen Chemie (SS 2013) PD Dr"—  Präsentation transkript:

1 Aktuelle Themen der Physikalischen Chemie (SS 2013) PD Dr
Aktuelle Themen der Physikalischen Chemie (SS 2013) PD Dr. Knut Asmis alle Powerpoint-Dateien auf und dem Moodle-Server der Universität Leipzig

2 Zusammenfassung Femtochemie (Ahmed Zewail, Nobelpreis Chemie 1999) Fortsetzung Wellenpakete Anwendungen: Echtzeitbeobachtung der ... molekulare Schwingung im I2 Photodissoziation von ICN (direkte Dissoziation) Photodissoziation von NaI (Innere Umwandlung) Tautomerisierung von Basenpaaren (Protonentransfer)

3 Übersicht Femtochemie (Ahmed Zewail, Nobelpreis Chemie 1999) Fortsetzung Anwendungen: Echtzeitbeobachtung der ... Tautomerisierung von Basenpaaren (Protonentransfer) Erster Schritt des Sehprozesses (Photoisomersierung von Retinal) Literatur: Physikalische Chemie, Atkins, Oxford, 2010 J.S. Baskin and A.H. Zewail, Journal of Chemical Education, Vol.78 p. 737 (2001). O.-H. Kwon and A.H. Zewail, Proc. Natl. Acad. Sci. Vol. 104 p (2007). Q. Wang, R.W. Schoenlein, L.A.Peteanu, R.A. Mathies, C.V. Shank, Science Vol. 266, p. 422–4 (1994) D. Polli et al., Nature Vol 467, p (2010). Programm: SuperWave (Prof. M. Allan,

4 Femtochemie: Tautomerisierung
360 fs 1.7 ps Beobachtungen: biexponentieller Zerfall des elektronisch angeregten Dimers ausgeprägter Isotopeneffekt

5 Femtochemie: Tautomerisierung
konzertierter Mechanismus zu eniergiereich! Dipolmoment=0D Dimer Tautomer sequentieller Mechanismus (Gasphase) desto polarer das Lösungsmittel Reaktion desto langsamer, sequentieller Mechanismus (polares LM) Zwitterion Dipolmoment ~12D k Polarität polares LM stabilisiert polare Spezies mehr! Stabilisierung des Zwitterions  Schritt 2 langsamer

6 Femtochemie: Rhodopsin
Stäbchenzelle enthält ca. 108 Rhodopsine 11-cis-Retinal

7 Femtochemie: Rhodopsin
Oszillationen  kohärente Wellenpaketdynamik über mehrere Pikosekunden!  Konzentration des trans-Isomers

8 Femtochemie: Rhodopsin
Pump-Probe Experiment mit 20 fs Pulsen: detektiert wird die Änderung der transienten Absorption -stimuliert Emission  Signal nimmt zu - stimulierte Absorption  Signal nimmt ab konische Durchschneidung D Polli et al. Nature 467, (2010) doi: /nature09346

9 Femtochemie: Rhodopsin
konische Durchschneidung stimulierte Absorption Signal nimmt ab stimulierte Emission Signal nimmt zu Experiment Theorie D Polli et al. Nature 467, (2010) doi: /nature09346

10 Femtochemie: Rhodopsin
A) erfolgreiche Trajektorie (cis/trans-Isomerisierung) Diederwinkel Femtosekunden D Polli et al. Nature 467, (2010) B) nicht-erfolgreiche Trajektorie (zurück zur cis-Struktur)


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