Untersuchungen von eingeschnürten Reaktionen und Entwicklung einer Methode zur Visualisierung elektronischer Delokalisierung

Der erste Teil der Dissertation befasst sich mit der Klasse der eingeschnürten Reaktionen. Diese Reaktionen zeichnen sich dadurch aus, dass an mindestens einem Atom gleichzeitig zwei Bindungen gebrochen und zwei geknüpft werden. In der Arbeit werden Beispiele von eingeschnürten Reaktionen präsentiert, die experimentell durchgeführt und mit quantenchemischen Methoden untersucht worden sind. Im zweiten Teil wird eine Methode zur Visualisierung elektronischer Delokalisierung vorgestellt. Dieses Verfahren ermöglicht es auf einfachste Weise die elektronische Struktur von Molekülen und Übergangszuständen mit quantenmechanischen Methoden zu untersuchen. Die Aussagen der erhaltenen Bilder lassen sich direkt mit den jedem praktisch arbeitenden Chemiker geläufigen Begriffen zur Charakterisierung der Elektronenstruktur korrelieren. Die Methode basiert auf den magnetischen Eigenschaften von molekularen Systemen. Eine hohe Anisotropie der induzierten Stromdichte zeigt einen hohen Grad von Delokalisierung an. Die Einsatzmöglichkeiten sind sehr vielfältig. Es können Effekte wie z.B. die Delokalisierung von Elektronen in Aromaten und pericyclischen Übergangszuständen dargestellt werden, sowie schwächere Effekte wie Hyperkonjugation, dreidimensionale Aromatizität, Wechselwirkungen zwischen konjugierten Doppelbindungen, Wechselwirkungen in nichtklassischen Kationen, eingeschnürten Übergangszuständen, etc.