Rotationsauflösende Laserspektroskopie - CFEL at DESY

150 19. Phenol-Methanol
Loss-Stimulated-Raman-Spektroskopie (ILSRS) im Bereich der C–C- und C–O-
Streckschwingungen durchgeführt [94]. Durch spektrale Lochbrennspektroskopie
(SHB) [196] konnte ausgeschlossen werden, dass mehrere Konformere
des Phenol-Methanol-Komplexes im untersuchten Spektralbereich absorbieren.
Diese Arbeit erlaubte auch die Zuordnung der intermolekularen Schwingungen
des Komplexes in S0- und S1-Zustand. Kürzlich sind auch Mikrowellenübergänge
von Phenol-Methanol beobachtet worden [88, 215], aus denen
vorläufige Trägheitsparameter für den S0-Zustand des Systems erhalten wurden.
Eine theoretische Analyse der Schwingungen des Grundzustands wurde
von Gerhards et al. veröffentlicht [79]. Daraus wurde eine translineare
Struktur des Komplexes abgeleitet, ähnlich der Phenol-Wasser-Geometrie
[19, 54, 80, 99]. In einer neueren Veröffentlichung von Courty et al. [54] wird
eine andere Struktur des Komplexes vorgeschlagen, die auf einem semiempirischen
Modellpotential beruht. Leider werden in dieser Arbeit keine
Rotationskonstanten angegeben, so dass kein quantitativer Vergleich mit den
hier vorgestellten Ergebnissen möglich ist. In dieser Struktur ist die Methylgruppe
des Methanols deutlich zum aromatischen π-System des Phenols hin
gekippt. Das Sauerstoffatom des Methanols ist etwas aus der Aromatenebene
herausgeschoben, so dass die Wasserstoffbrückenbindung nicht exakt linear
ist.
Im Folgenden wird gezeigt, wie aus rotationsauflösenden Spektren des
Phenol-Methanol-Komplexes dessen intermolekulare Geometrie bestimmt
werden kann. Daran anschließend werden diese Ergebnisse mit ab initio-
Rechnungen verglichen, und der Einfluss von Wasserstoffbrückenbindung
und Dispersionswechselwirkungen diskutiert.
19.1 Experimentelle Details
Phenol (> 99,5 %) wurde von Riedel-de Haën und Methanol (> 99,5 %) von
Merck gekauft. Beide Substanzen wurden ohne weitere Reinigung verwendet.
Methanol wurde in der externen Probenvorlage auf −10 °C gekühlt, Phenol
im internen Probenhalter auf 100 °C geheizt. In allen Experimenten wurde
trockenes Argongas (99,999 %) als Trägergas verwendet, das nacheinander
über die Methanol- und Phenol-Proben geleitet wurde. Der Stagnationsdruck
betrug 700–800 mbar und das Gas wurde durch eine Edelstahldüse mit
100 µm Durchmesser ins Vakuum expandiert.