ENGINEERINGNET.BE - Zijn onderzoek toont hoe geavanceerde kwantummechanische modellen ons toelaten om chemische reacties en materiaaleigenschappen onder hoge druk beter te begrijpen.
Hogedrukchemie heeft een lange geschiedenis en leidde al tot belangrijke doorbraken, zoals de ontwikkeling van supergeleiders, superharde materialen en exotische stoffen.
Dankzij geavanceerde computermodellen kunnen wetenschappers vandaag nauwkeurig chemische reacties simuleren en deze modellen worden steeds verder uitgebreid naar moleculen onder extreme omstandigheden.
Eeckhoudt gebruikte die modellen om klassieke chemische concepten, zoals elektronegativiteit en aromaticiteit, opnieuw te bekijken.
“Fundamentele chemische concepten uitbreiden naar diverse omstandigheden laat ons toe om zo ook experimentele observaties eenvoudiger te verklaren”, aldus de doctorandus.
Eeckhoudt vergeleek voor het eerst verschillende modellen die druk simuleren, en toonde hij aan hoe cruciaal een correcte beschrijving van de overgang is tussen een molecule en het omringende medium.
In een meer theoretische studie stelde hij een methode voor om te berekenen hoe het dipoolmoment, een belangrijke eigenschap van moleculen, verandert onder druk.
Het onderzoek reikte overigens verder dan louter het atomaire niveau. Eeckhoudt onderzocht hoe aromaticiteit, een fundamenteel concept in de organische chemie, verandert bij benzeen onder hoge druk.
Dat leidde tot concrete aanbevelingen voor toekomstige onderzoekers. Ook chemische reacties werden bestudeerd en het correcte mechanisme voor de reactie kon worden geïndentificeerd door experimentele hogedrukgegevens te vergelijken met verschillende theoretische modellen..
Als afsluiter onderzocht Jochen kation-π-interacties in eiwitten, lichte elektrische aantrekkingskrachten die spelen in eiwitten en waarvan aangenomen wordt dat die de ruimtelijke structuur en de functionaliteit van die eiwitten helpen bepalen.
Zijn resultaten suggereren dat die interacties, die vaak als belangrijk worden beschouwd in de stabiliteit van proteïnes, misschien minder voorkomen en minder essentieel zijn dan tot nu toe werd aangenomen.
