Descripción del proyecto
Un marco computacional avanzado desvelaría la dinámica ultrarrápida de los enlaces de hidrógeno
Los enlaces de hidrógeno son fundamentales en diversos campos científicos, como la biología, la química y la ciencia atmosférica. Aunque sus características espectroscópicas se conocen muy bien, la dinámica ultrarrápida de los enlaces de hidrógeno sigue estando menos explorada. Los modelos teóricos actuales suelen basarse en las aproximaciones clásicas o semiclásicas para describir el movimiento nuclear. Financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto QM Modeling H-Bond tiene como objetivo proporcionar una comprensión totalmente mecánica cuántica de la disociación de los enlaces de hidrógeno al aprovechar los avances en imágenes ultrarrápidas. En concreto, los investigadores estudiarán la dinámica de disociación del enlace de hidrógeno del complejo pirrol-H2O utilizando un marco de dimensiones reducidas. El proceso de disociación se iniciará por excitación infrarroja. Conocer mejor la dinámica cuántica de la disociación de los enlaces de hidrógeno debería mejorar la comprensión de los procesos químicos, biológicos y atmosféricos.
Objetivo
Hydrogen bonds are everywhere in nature, and they are important in many fields of science. Well-known examples come from biology (helix structure, protein folding, enzyme docking), chemistry (solvation, structure and properties of water), and atmospheric science (nucleation and growth of aerosols). Today, the spectroscopic features of hydrogen bonds are relatively well understood, but much less is known about the associated ultrafast dynamics. The theoretical models that are used to understand and design present ultrafast experiments are often based on classical or semi-classical approximations to describe the movement of the nuclei. With the recent advances in both theory and ultrafast imaging techniques, we believe that the time is ripe for a full quantum mechanical picture of hydrogen-bond dissociation. A quantum mechanical picture of hydrogen bond dissociation will contribute to the basic understanding of chemical, biological, and atmospheric processes.
In this project, I will perform a comprehensive quantum mechanical study of the hydrogen-bond dissociation dynamics of a small hydrogen-bound complex, pyrrole-H2O. The calculations will be performed in a reduced-dimensional framework, for which the central hypothesis is that certain vibrations dictate the dissociation process while other vibrations serve as spectators. The dissociation process will be initiated through an infrared excitation that provides just enough energy to dissociate the complex, but not enough energy to initiate other unwanted processes. We will establish how the reaction mechanisms for hydrogen-bond dissociation manifest themselves in the ongoing ultrafast dynamics experiments performed in the Controlled Molecule Imaging (CMI) group. The calculations will be tailored to design and simulate realistic experiments, and to facilitate the analysis of the experimental results.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
22607 Hamburg
Alemania