Projektbeschreibung
Hochempfindliche Sonde für nichtkovalente Wechselwirkungen
Kovalente Bindungen sind aus Chemie und Biologie nicht wegzudenken. Obgleich schwächer, sind nichtkovalente Wechselwirkungen nicht weniger wichtig. Sie haben zum Beispiel entscheidende Bedeutung für die Beibehaltung der dreidimensionalen Struktur großer Moleküle. Das EU-finanzierte Projekt BALANCE arbeitet nun an einer neuen experimentellen Sonde, die nichtkovalente Wechselwirkungen misst. Sie stellt einen sensiblen Test für die voneinander abweichenden Ergebnisse verschiedener rechnerischer und experimenteller Methoden dar. Das Projekt plant, das Experiment an isolierten, in der Gasphase vorliegenden Molekülionen durchzuführen. Der vorgeschlagene Designansatz umfasst ein speziell angefertigtes Spektrometer, neue abstimmbare Infrarotquellen, die chemische Synthese maßgeschneiderter Substrate und gekoppelte Clusterverfahren für Vielteilchensysteme. Die Arbeit im Rahmen des Projekts wird vorführen, auf welche Weise interdisziplinäre Zusammenarbeit zum Verständnis sterischer Effekte in der organischen Chemie beitragen kann.
Ziel
We use IR spectroscopy of trapped ions in a cryogenic FT-ICR spectrometer to probe non-covalent, “dispersion” interactions in large, gas-phase molecular ions. We will measure conformational equilibria by N-H frequency shifts, and correlate gas-phase IR frequency to the N-H-N bond angle in an ionic H-bond. Substituents on “onium” cations can adopt various conformations, whose energies map interaction potentials. Substituents on their proton-bound dimers interact non-covalently through dispersion forces, whose quantitative evaluation in large molecules has remained difficult despite dispersion becoming increasingly cited as a design principle in the construction of catalysts and materials. The non-covalent interactions bend the N-H-N bond, leading to large shifts in the IR frequency. The proton-bound dimer acts like a molecular balance where the non-covalent interaction, is set against the bending potential in an ionic hydrogen bond. Despite encouragingly accurate calculations for small molecules, experimental benchmarks for large molecules in the gas phase remain scarce, and there is evidence that the good results for small molecules may not extrapolate reliably to large molecules. The present proposal introduces a new experimental probe of non-covalent interactions, providing a sensitive test of the diverging results coming from various computational methods and other experiments. The experiment must be done on isolated molecules in the gas phase, as previous work has shown that solvation substantially cancels out the attractive potential. Accordingly, the proposed experimental design, which involves a custom-built spectrometer, newly available tunable IR sources, chemical synthesis of custom substrates, and quantum calculations up to coupled-cluster levels of theory, showcases how an interdisciplinary approach combining physical and organic chemistry can solve a fundamental problem that impacts how we understand steric effects in organic chemistry.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-ADG - Advanced Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
8092 Zuerich
Schweiz
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.