1 Rastertunnel- mikroskopie an chiralen Molekülen Ein Vortrag im Rahmen des physikalisch-chemischen Fortgeschrittenen- Praktikums
Jan 01, 2016
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Rastertunnel-mikroskopiean chiralen Molekülen
Ein Vortrag im Rahmen desphysikalisch-chemischenFortgeschrittenen-Praktikums
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Einfluss der Biasspannung auf die Abbildung
Abhängig vom Vorzeichender Biasspannung ändert sich die Abbildung
Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 326 - 335
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Hochaufgelöstes RTM-Bild, U= +1,2 V
RTM-Aufnahme von Anthracen bei positiver Biasspannung
Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 326 - 335
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Hochaufgelöstes RTM-Bild, U= +1,2eV
RTM-Aufnahme von Anthracen bei positiver Biasspannung
Absolutquadrat des Anthracen-LUMOs
Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 326 - 335
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N
OO
RTM-Aufnahme von Nitronaphthalin bei negativer Biasspannung
Hochaufgelöste RTM-Aufnahme,U= -2,3 V
Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 326 - 335
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N
OO
RTM-Aufnahme von Nitronaphthalin bei negativer Biasspannung
Hochaufgelöste RTM-Aufnahme,U= -2,3 V
Absolutquadrat des HOMOs,
Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 326 - 335
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Die Darstellung von Molekülorbitalen ist nur dann möglich, wenn die adsorbierten Moleküle den freien Molekülen starkähneln!
→ es dürfen nur schwache Wechselwirkungen zwischen Oberfläche und Adsorbat bestehen
→ Verwendung von inerten Oberflächen (Au (111) )
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Die Au(111)-Oberfläche
Angew.Chem. 2000,112, Nr.4 821-825
RTM-Bild der rekonstruierten Au(111)-Oberfläche.
Auf der Au (111)-Oberfläche wechseln sich kubisch-flächenzentrierte (fcc) und hexagonal-dichtest (hcp)gepackte Domänen ab.
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N
OON
O O
Chirales 1-Nitronaphthalin
Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 326 - 335
λ- Nitronaphthalinρ-Nitronaphthalin
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N
OON
O O
Chirales 1-Nitronaphthalin
Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 326 - 335
λ- Nitronaphthalinρ-Nitronaphthalin
Hochaufgelöste RTM-Aufnahme,U= -2,3 V
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Bei einer Bedeckung von 0,1MLbilden sich Dekamere.
Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 326 - 335
Die Dekamere befindensich nur in den fcc-Domänen
12Angew.Chem. 2000,112, Nr.4, 821-825
Bei einer Bedeckung von 0,3MLBilden sich molekulare Doppelkettenentlang der fcc-Domänen.
13Chem. Unserer Zeit. 2005, 39, 326-335
Bei einer Bedeckung von 0,4 MLbilden sich auch in den hcp-Domänen molekulare Doppelketten.In den fcc-Domänen bildet sich eine „Zick-Zack“-Struktur aus.
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Monolagenbedeckung
Angew.Chem. 2000,112, Nr.4, 821-825
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Monolagenbedeckung
Angew.Chem. 2000,112, Nr.4, 821-825
16Chem. Unserer Zeit. 2005, 39, 326-335
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Das Pasteurexperiment auf molekularer Ebene
Pasteur trennte die Enantiomeren derWeinsäure mit einer Pinzette unterdem Mikroskop. (1848)
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Das Pasteurexperiment auf molekularer Ebene
Pasteur trennte die Enantiomeren derWeinsäure mit einer Pinzette unterder Lupe. (1848)
Wie können Racematenauf molekularer Ebenegetrennt werden?
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Trennung der Λ und Ρ- Dekameredes Nitronaphthalins
1. RTM-Aufnahme (U=-600 mV, I=10 pA)und Identifizierung der Enantiomeren.
2. Positionierung der RTM-Spitze übereinem der Dekamere
3. Erniedrigung des Tunnelwiderstandes (U= -5 mV, I= 200pA)
4. Bewegung der RTM-Spitze über die Oberfläche
Angew.Chem. 1999,111, Nr.6 832-834
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Trennung der Λ und Ρ- Dekameredes Nitronaphtalins
Angew.Chem. 1999,111, Nr.6 832-834
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Ausblick
• Analyse komplexer Oberflächen
• Gezielte Trennung von Abbildungsmodus und Manipulationsmodus
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Literaturempfehlungen„Rastertunnelmikroskopie an chiralen Molekülen“
Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 326 - 335
„Direkte Beobachtung eines chiralen Phasenüberganges in einer
zweidimensionalen Molekülschicht“Angew. Chem. 2000,112, Nr.4, 821-825
„Trennung eines racemischen Gemisches zweidimensionaler molekularer
Cluster mit dem Rastertunnelmikroskop“
Angew. Chem. 1999, 111, Nr.6, 832 - 834
„Self-assembly of 1-nitronaphtalene on Au (111)“
Surf.Sci. 2000, 444, 199 - 210