Distortion/Interaction Analyse in expliziten Umgebungen

Wechselwirkungen zwischen Molekülen zu untersuchen und verstehen ist eine zentrale Herausforderung in der Chemie. Es erlaubt uns Eigenschaften von Molekülen vorauszusagen und Theorien darüber aufzustellen, warum sie sich so verhalten. Besonders hilfreich sind hier Computersimulationen, da sie uns Einblicke in chemische Systeme ermöglichen, die selbst mit aufwändigen Experimenten nicht möglich sind. Diese Simulationen können genutzt werden, um Wechselwirkungen zwischen Molekülen genauer zu betrachten. Im Speziellen können verschiedene Faktoren, die einen Einfluss haben, bestimmt werden. Hierzu werden sogenannte Energiezerlegungsmethoden verwendet, mit denen sich die Stärke der Wechselwirkung in verschiedene, leicht verständliche, Faktoren zerlegen lässt. Zum Beispiel lässt sich feststellen welchen Einfluss die Anziehung zwischen positiven und negativ geladenen Teilen verschiedener Moleküle hat, oder auch wie stark die Abstoßung zwischen den negativ geladenen Elektronen beider Moleküle ist. Dies erlaubt es uns unterschiede in den Eigenschaften verschiedener Moleküle im Detail zu verstehen. Eine Limitierung dieser Methoden ist, dass nur die Wechselwirkung zwischen zwei Molekülen betrachtet werden kann. Viele chemische Reaktionen finden allerdings in Lösung statt, die wechselwirkenden Moleküle sind hier von unzähligen Lösungsmittelmolekülen umgeben, von denen sie auch beeinflusst werden. Gängige Energiezerlegungsmethoden ignorieren diese Lösungsmittelmoleküle, was oft zu stark vereinfachten oder sogar inkorrekten Betrachtungen führt. In diesem Projekt stellen wir eine neue Methode vor, die es uns erlaubt, Lösungsmittelmoleküle in unserer Analyse miteinzubeziehen. Dadurch können wir auch den Einfluss des Lösungsmittel betrachten und verstehen.