Echtzeitidentifikation von intermolekularer Bindung mit der Rasterkraftmikroskopie

Wir berichten über eine Echtzeitvisualisierung der Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen in molekularen Assemblierungen von 8-Hydroxyquinolin (8-hq) auf einem Cu(111)-Substrat, unter Verwendung der Kontaktlosen Rasterkraftmikroskopie (NC-AFM). Die atomar aufgelösten molekularen Strukturen ermöglichen eine präzise Bestimmung der Merkmale von Wasserstoffbrücken-Netzwerken, einschließlich der Bindungsstellen, Orientierungen und Längen. Die Beobachtung des Bindungskontrasts wurde durch ab initio Dichtefunktionalrechnungen interpretiert, die den Beitrag der Elektronendichte aus dem hybridisierten elektronischen Zustand der Wasserstoffbrücke anzeigten. Die intermolekulare Koordination zwischen dem dehydrierten 8-hq und Cu-Atomen wurde ebenfalls durch die submolekulare AFM-Charakterisierung offenbart. Die direkte Identifikation lokaler Bindungskonfigurationen durch NC-AFM würde detaillierte Untersuchungen intermolekularer Wechselwirkungen in komplexen Molekülen mit mehreren aktiven Stellen erleichtern.