Am Institut für Theoretische Chemie wird Methodenentwicklung in der Ab-initio-Quantenchemie auf den Gebieten der Berechnung der Elektronen­korrelation und relativistischer Bei­träge durch­ge­führt. Die Gruppe von Michael Dolg entwickelt inkrementelle Ver­fahren für die Ab-initio-Be­rechnung von Elektronen­kor­relations­beiträgen, z.B. auf CCSD(T)- und F12-CCSD(T)-Niveau, für größere Mole­küle und periodische Systeme. Weiter­hin wird die Er­zeugung von energie-konsistenten relativistischen Ab-initio-Pseudo­potentialen und ent­sprechenden Valenz­basis­sätzen für schwere Elemente ver­folgt. Die neu­este Generation von Pseudo­potentialen beruht auf Referenz­daten aus atomaren Multi-Konfigurations-Dirac-Hartree-Fock-Rechnungen. Diese ver­wenden den Dirac-Coulomb-Hamilton-Operator mit endlicher Kern­aus­dehnung. Die Breit-Wechsel­wirkung und bei  super­schweren Elementen auch Beiträge niedriger Ordnung aus der Quanten­elektro­dynamik (Vakuum­polarisation und Elektronen­selbst­energie) werden störungs­theoretisch behandelt. Neuere Anwendungen befassen sich mit der elektro­nischen Struktur molekularer Ce(III)-basierter Kondo-artiger Systeme wie z.B. Cerocene, der Hy­dra­tation von Lanthano­id- und Actino­id-Ionen, titano­cen-kata­lysierten 3-und 4-exo-Cycli­sierungen oder der hapto­tropen Um­lagerung von M(CO)₃ Frag­menten von aro­matischen π-Systemen.