Quantenchemische Untersuchungen der Eigenschaften und Reaktivität von Metallopniktinidenen

Die Charakterisierung reaktiver Intermediate ist experimentell äußerst anspruchsvoll und häufig nicht eindeutig möglich. Die chemische Fachliteratur ist daher durchzogen von Arbeiten, in denen Intermediate anhand chemischer Intuition oder aufgrund spekulativer Interpretationen experimenteller Daten postuliert werden. Auch wenn es die Chemie wie kaum eine andere wissenschaftliche Disziplin geschafft hat, naturgegebene Zusammenhänge intuitiv erfassbar zu machen und es Chemikern somit möglich ist, mit Zettel und Stift Moleküle mit gewünschten Eigenschaften zu designen und komplexe Reaktionen zu planen, so ist doch davon auszugehen, dass zahlreiche in der Literatur postulierte Intermediate nicht korrekt zugeordnet wurden. Durch die massive Steigerung der Leistungsfähigkeit von Computern und Software in den vergangenen Jahrzehnten lassen sich quantenchemisch immer größere Systeme mit hinreichender Genauigkeit behandeln, sodass es in vielen Fällen möglich ist, experimentelle Untersuchungen theoretisch zu evaluieren und auch experimentell nicht nachweisbare Moleküle detailliert zu untersuchen. Insbesondere durch kombinierte experimentelle und quantenchemische Studien können komplexe chemische Zusammenhänge detailliert verstanden werden. Dadurch lassen sich neue Konzepte entwickeln, die eine Weiterentwicklung chemischer Intuition ermöglichen. Anhand dieses Leitbilds wurde in dieser Arbeit die Stoffklasse der Metallopniktinidene sowie daraus abgeleitete Verbindungen quantenchemisch untersucht.