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    Arbeitsgruppe Fischer

    Reaktionsdynamik von Radikalen, Biradikalen und Carbenen

    Unser Interesse gilt vor allem Kohlenwasserstoff-Radikalen und Carbenen, die als Intermediate in Verbrennungsprozessen, im Rohöl-Cracking, in der Atmosphären- und in der Astrochemie auftauchen. Wir wollen folgende Fragen beantworten:

    • Wie lässt sich die elektronische Struktur von Radikalen beschreiben?
    • Welches Produkt bzw. welche Produkte entstehen bei unimolekularen Reaktionen von Radikalen?
    • Wie schnell verläuft die Reaktion, bzw. ihre Teilschritte?
    • Wie wird die Überschussenergie auf die Reaktionsprodukte verteilt? Dies muss man wissen, wenn man Folgereaktionen untersucht.
    • Wie läßt sich der Reaktionsmechanismus beschreiben?

    Aufgrund der hohen Reaktivität der Radikale werden alle Experimente in Molekularstrahlen im Hochvakuum durchgeführt um Stösse zu vermeiden. Zur Erzeugung der Radikale dient die Pyrolyse-Technik: Ein geeignetes Vorläufer-Molekül (im eigenen Chemielabor vor Ort synthetisiert) wird durch ein gepulstes Ventil mit einem elektrisch beheizten SiC Röhrchen expandiert. Werden die Bedingungen genau richtig gewählt, wird selektiv die thermochemisch labilste Bindung des Vorläufers gespalten. Es resultiert ein Molekularstrahl mit hoher Radikaldichte. Nun können wir die intrinsischen Eigenschaften dieser Spezies mit laserspektroskopischen Methoden untersuchen. Um ein umfassendes Bild von der Chemie eines Radikals zu erhalten, fügen wir die Resultate unterschiedlicher Experimente zusammen, oft durch moderne theoretische Methoden unterstützt. Wir setzen u.a elektronische und Photoelektronenspektroskopie, Photofragmentspektroskopie und zeitaufgelöste Spektroskopie ein

    Die Arbeiten werden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.

    Mitarbeiter: Florian Hirsch, Anja Röder, Kai Pachner

    Ausgewählte Publikationen:

    A. Röder, A. Humeniuk, J. Giegerich, I. Fischer, L. Poisson, R. Mitric
    Femtosecond time-resolved photoelectron spectroscopy of the benzyl radical
    Phys.Chem.Chem.Phys. 19, 12365 (2017)
    http://dx.doi.org/10.1039/c7cp01437f

    P. Constantinidis, F. Hirsch, I. Fischer, A. Dey, A. M. Rijs
    Products of the Propargyl Self-Reaction at High Temperatures Investigated by IR/UV Ion Dip Spectroscopy
    J. Phys. Chem. A 121, 181 (2017)
    http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpca.6b08750

    H.-C- Schmitt, M. Flock, E. Welz, B. Engels, H. Schneider, U. Radius, I. Fischer
    Electronic Structure and Excited-State Dynamics of an Arduengo-Type Carbene and its Imidazolone Oxidation Product
    Chem. Eur. J. 21, 3084 (2017)
    http://dx.doi.org/10.1002/chem.201605027

    J. Giegerich, J. Petersen, R. Mitric, I. Fischer
    Photodissociation dynamics of propargylene, HCCCH
    Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 6294 (2014)
    http://dx.doi.org/10.1039/c3cp53213e

    J. Giegerich, I. Fischer
    Photodissociation dynamics of fulvenallene, C7H6
    Phys. Chem. Chem. Phys. 15,13162 (2013)
    http://dx.doi.org/10.1039/C3CP52274A

    C. Alcaraz, I. Fischer, D. Schröder
    Radical Chemistry in the Gas Phase In: Encylopedia of Radicals in Chemistry,
    Biology and Materials, Ed. A. Studer & C. Chatgilialoglu (John Wiley & Sons, Chichester, 2012), 477-502
    http://dx.doi.org/10.1002/9781119953678.rad011

    M. Steinbauer, J. Giegerich, K. H. Fischer, I. Fischer
    The Photodissociation Dynamics of the Ethyl Radical, C2H5, Investigated by Velocity Map Imaging
    J. Chem. Phys. 137, 014303 (2012)
    http://dx.doi.org/10.1063/1.4731285

    K. Fischer, J. Herterich, I. Fischer, S. Jaeqx, A. Rijs
    Phenylpropargyl radicals and their dimerization products: An IR/UV double resonance study
    J. Phys. Chem. A 116, 8515 (2012)
    http://dx.doi.org/10.1021/jp306075a



    Eindrücke aus Laser- und Chemielabor
    Pyrolysequelle im Einsatz
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    Professur für Physikalische Chemie am Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
    Am Hubland
    97074 Würzburg

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