Freitag vormittags Vorträge - Bunsentagung - Technische Universität ...

Freitag 21.05.2004, 16:30 Uhr
Vortrag - Theoretische Chemie
Zustandsabhängige Dynamik von
SN2–Reaktionen: Eine vierdimensionale
quantendynamische Untersuchung
Carsten Hennig, , Stefan Schmatz
C
25
Institut für Physikalische Chemie, Georg–August–Universität
Göttingen, D-37077 Göttingen
Der SN2–Mechanismus ist von grundlegender Bedeutung
in der Chemie. In diesem Vortrag werden Ergebnisse
von zeitunabhängigen quantenmechanischen Streurechnungen
an der symmetrischen SN2–Reaktion Cl − +CH3Cl ′ →
ClCH3+Cl ′− vorgestellt. Die Rechnungen sind exakt in C3v–
Symmetrie; explizit berücksichtigt wurden die beiden C–Cl–
Streckschwingungen, die Inversionsschwingung der Methylgruppe
sowie die hochfrequente C–H–Streckschwingung.
Die Reaktion ist durch die Ausbildung eines Komplexes sowohl
auf der Reaktanten– als auch auf der Produktseite charakterisiert;
in Filterdiagonalisierungsrechnungen wurden zahlreiche
langlebige Resonanzzustände identifiziert. Diese können im
Spektrum der Reaktionswahrscheinlichkeiten als Funktion der
Energie, P (E), wiedergefunden werden. Eine Mittelung von
P (E) erlaubt Aussagen über die Modenabhängigkeit der Reaktion.
Von besonderem Interesse ist dabei die Frage, bis zu welchem
Grad die Inversionsschwingung als ” Beobachter“–Mode
behandelt werden kann, wie es in bisherigen Arbeiten gefolgert
wurde. Auch die Funktion der C–H–Streckschwingung verdient
besondere Aufmerksamkeit, da es zahlreiche langlebige Resonanzen
mit einer Anregung in dieser Mode gibt.
Das Problem wird in hyperspärischen Koordinaten unter
Berücksichtigung der Symmetrie formuliert. Verwendet wird
die Methode der R–Matrix–Propagation mit der potentialoptimierten
Diskreten–Variablen–Darstellung zur Diagonalisierung
des Hamilton–Operators in den einzelnen Sektoren.