Promotionsthemen

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Computergestützte Studien magnetischer Eigenschaften von f-Element-Komplexen mit biologisch inspirierten Liganden

Adrian Näder

Prof. Dr. Thorsten Stumpf, Dr. Michael Patzschke (HZDR)

Chemie der f-Elemente

05/2023-04/2026

Die Arbeit ist Teil des Verbundprojektes „FENABIUM II“. In diesem Rahmen sollen 4f- und 5f-Element-Komplexe mit unterschiedlichen, biologisch inspirierten Liganden (versch. Amidinate, PyroPhen, Isoindolin-1-on, …) hinsichtlich komplexer elektronischer und magnetischer Eigenschaften mittels quanten-chemischer, Computer-gestützter Methoden untersucht werden. Während die Ergründung elektronischer Aspekte in Form verschiedener Bindungsanalysen einen grundlegenden Part der Arbeit darstellt, liegt der Fokus vor allem auf der magnetischen Anisotropie paramagnetischer Vertreter der untersuchten Verbindungen. Mit dem Ziel, das Verständnis und die Vorhersehbarkeit für die äußerst wichtige Methodik der NMR-Spektroskopie für paramagnetische Spezies zu verbessern, sollen die einzelnen Komponenten der zusätzlichen chemischen Verschiebung des Pseudo-Contact Shifts (PCS) sowie Fermi-Contact Shifts (FCS) ab initio rekonstruiert und mit Experimenten verglichen werden. Da es sich bei den untersuchten Lanthaniden und Actiniden um besonders schwere Elemente handelt, ist gleichzeitig die Einbeziehung relativistischer Effekte nötig. In Kombination mit der Beachtung des multi-determinanten Charakters der anspruchsvollen Systeme werden Bemühungen angestellt, einen guten Kompromiss zwischen Ökonomie und Genauigkeit der verwendeten relativistischen Methodik zu finden.

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