TY - THES A1 - Götz, Kathrin Claudia T1 - Bond analysis of metal-element interactions in molecules and solids applying embedding and density functional techniques T1 - Analyse der Element-Metall Bindung in Festkörpern und Molekülen anhand von Einbettungs- und Dichtefunktionaltechniken N2 - Within this thesis, the analysis and hence the better comprehension of the chemical bond within metal–element compounds is the central topic. By use of various DFT methods a selection of M–E interactions have been modeled and analyzed via Bader’s QTAIM, the ELF and NBO techniques. Special focus was set on a series of transition metal borylene and carbene complexes, and the Li–C bonds as representatives for main group organometallics. Therefore, this thesis is split into three parts:(I) An introduction reviewing the quantum chemical machinery as well as the analysis tools applied for the evaluation of chemical bonds. (II) Within the second part the chemical interactions taking place in transition metal complexes are studied focusing on borylenes and cognate carbenes. (III) In Part III, a broad overview of the appropriate modeling and nature of the Li–C bond as well as intermolecular interactions in methyllithium is provided. N2 - Im Zentrum dieser Arbeit stand die Analyse von Metall–Element Wechselwirkungen, um ein tieferes Verständnis der chemischen Bindung zu erlangen. Unter Verwendung verschiedener DFT Methoden wurde eine Serie von M–E Bindungen modelliert und anschließend mittels Baders QTAIM, der ELF und dem NBO Ansatz analysiert. Im Fokus standen hierbei besonders Borylen und Carben Komplexe, sowie die Li–C Bindung stellvertretend für Organometallverbindungen der Hauptgruppen. Folglich gliederte sich die vorliegende Arbeit sich in drei Teile: (I) In einem einführenden Kapitel wurden die quantenchemischen Methoden sowie die verwendeten Techniken zur Bindungsanalyse vorgestellt. (II) Innerhalb des zweiten Teils wurden chemische Wechselwirkungen in Übergangsmetallkomplexen untersucht, im Besonderen in Borylen und gleichartigen Carben Verbindungen. (III) Teil III bot einen weitgefächerten Überblick über Modellierung und Natur der Li–C Bindung sowie der intermolekularen Wechselwirkungen in Methyllithium als Beispielverbindung. KW - Bindungsanalyse KW - Methyllithium KW - Borylenkomplexe KW - Methyllithium KW - Borylenkomplexe KW - bond analysis KW - QTAIM KW - ELF KW - methyllithium KW - borylene complexes Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-39373 ER - TY - THES A1 - Schinzel, Sandra T1 - Quantum Chemical Investigations of Structure, Bonding and EPR Parameters of Manganese Complexes relevant to Photosystem II T1 - Quantenchemische Untersuchungen der Struktur, Bindungsverhältnissen und EPR Parametern von Mangankomplexen in Hinblick auf das Photosystem II N2 - Im Wasser-oxidierenden Cluster („oxygen-evolving complex“, OEC) des Photosystem II findet sich die primäre Quelle der Sauerstoffproduktion der Erde. Der OEC katalysiert in grünen Pflanzen unter Absorption von Sonnenlicht die Vierelektronen-Oxidation von Wasser zu Sauerstoff in einer zyklischen Sequenz von Oxidationszuständen (Kok-Zyklus). In dieser Arbeit wurden Strukturen, Spindichteverteilungen sowie EPR-Parameter ein-, zwei- und vierkerniger Mangankomplexe, die in Bezug auf den OEC modelliert wurden, mit Hilfe der Dichtefunktionaltheorie (DFT) berechnet. Hauptziel war das Verständnis der molekularen und elektronischen Struktur des vierkernigen Manganclusters des OEC durch direkten Vergleich mit experimentellen EPR-Daten. N2 - Photosynthesis is the most fundamental process of life on earth. The biological production of oxygen in plant photosynthesis occurs in photosystem II (PSII). Here two water molecules are coupled in a four-electron oxidation to one O2 molecule, catalyzed by a tetranuclear manganese complex, known as the oxygen-evolving complex (OEC). In this thesis, density-functional theory (DFT) methods were validated and subsequently employed to study structures, spin-density distributions and EPR parameters of mono-, di-, and tetranuclear complexes with regard to the OEC. The goal was to draw conclusions on the molecular and electronic structure of the OEC. KW - DFT KW - Photosystem II KW - EPR KW - DFT KW - Photosystem II KW - EPR KW - DFT KW - Photosystem II KW - EPR Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35320 ER -