Badanie reaktywności związków

Głównym celem projektu jest zbadanie właściwości związków zawierających wiązanie P–P z wykorzystaniem metod chemii kwantowej. Badania nad niskowalencyjnymi związkami fosforu są od wielu lat prowadzone w Katedrze Chemii Nieorganicznej. Zespół dra hab. inż. Łukasza Ponikiewskiego specjalizuje się w syntezie oraz analizie właściwości związków zawierających ugrupowanie C=P–P oraz ich pochodnych powstałych w wyniku utlenienia atomów fosforu i/lub koordynacji ich do centrów metalicznych metali przejściowych. Kompleksy te znajdują potencjalne zastosowanie jako katalizatory reakcji chemicznych, w tym niecałkowitego uwodornienia np. alkinoli czy nienasyconych związków karbonylowych. W ramach projektu planowane są obliczenia DFT, które umożliwią m.in. określenie rozkładu gęstości elektronowej badanych cząsteczek, wyznaczenie ich powierzchni elektrostatycznych oraz analizę struktury elektronowej, ze szczególnym uwzględnieniem orbitali granicznych (HOMO/LUMO). Z uwagi na zainteresowania zespołu chemią ciała stałego i struktur krystalicznych, badaniu zostaną poddane także oddziaływania międzycząsteczkowe w kryształach otrzymanych związków. Do ich wizualizacji i charakterystyki zastosowana zostanie metoda NCI. Istotnym elementem obliczeń będzie również wykorzystanie metody NEB, pozwalającej na wyznaczenie mechanizmu i barier energetycznych reakcji częściowego uwodornienia katalizowanych przez syntezowane kompleksy metali. Dodatkowo możliwe będzie symulowanie widm IR oraz NMR, co umożliwi bezpośrednie porównanie wyników obliczeń z danymi eksperymentalnymi uzyskanymi metodami XRD, spektroskopii IR, NMR oraz UV-Vis.