FT-NMR Spektrometer 600 MHz
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das 600 MHz NMR-Gerät dient als Forschungsspektrometer neben einem älteren 400 MHz NMR, welches für 1H- und 13C-Routine-NMR im Einsatz ist. Das hochauflösende Spektrometer wird in erster Linie für die Strukturaufklärung der aus den Synthesearbeiten des Instituts für Organischen Chemie stammenden Substanzen genutzt. Weitere Analytik-Aufträge stammen hauptsächlich aus den weiteren Chemischen Instituten (Inst. f. Anorganische und Analytische Chemie, Inst. f. Physikalische Chemie, Inst. f. Technische Chemie) sowie aus dem Institut für Thermische Verfahrens- und Prozesstechnik und dem Institut f. Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik. Da sehr häufig die NMR-Analytik komplexer (teils oligocyclischer) Systeme, oft (auch) Heterokern-tragender Verbindungen gefragt ist, sind sowohl Empfindlichkeit als auch erreichbare Auflösung des 600 MHz Spektrometers sowie die Ausstattung zur Detektion von Heterokernen im Regelfall essentiell für die durchgeführten Strukturermittlungen. Neben eindimensionalen Methoden werden moderne Gradienten-selektierte homo- und heteronukleare 2D-Verfahren eingesetzt. Bei einigen der bearbeiteten Stoffklassen, insbesondere im Fall von hochsubstituierten alicyclischen Verbindungen wie auch Heterocyclen, muss mangels Protonen im Molekül auf klassische direkte Kohlenstoff-Detektion zurückgegriffen und ein Schwerpunkt auf Heterokernmessungen gelegt werden. Bororganische Verbindungen, dementsprechend Einsatz von 11B bzw. 10B-NMR dienen als Kupplungs-Partner oder zunehmend auch als Vorläufer für funktionalisierte Materialien. Die 19F-NMR spielt eine tragende Rolle nicht nur bei der Strukturaufklärung physiologisch aktiver Fluorverbindungen, die entweder direkt als Wirkstoff oder als funktionale Einheit auf Einsatz-optimierten Materialoberflächen entwickelt werden. Vielmehr ist die Messung dieses Kerns essentiell für den Bereich Fluor-haltiger Polymere – eine neue Sparte der Technischen Chemie am hiesigen Standort. Die NMR-Verfolgung temperaturabhängiger konformativer Effekte spielt insbesondere im Bereich der Entwicklung modifizierter Nucleobasen (Wechselwirkung mit Biopolymeren) eine tragende Rolle. Hauptsächlich in dieses Arbeitsgebiet fallen auch Raumkopplungsuntersuchungen, die allerdings auch beim Design chiraler Carbene und Carben-Komplexe unabdingbar sind. Bei letzteren kommt als Einsatzgebiet die Enantiomeren-Bestimmung mittels NMR-Spektroskopie diastereomerer Komplexe hinzu. Nicht in den Bereich klassischer organischer Strukturermittlung mittels NMR fällt die Protonenspektroskopie von Co-Polymersystemen, besonders im Falle des gezielten Seitenketteneinbaus, die ihrerseits mit Fluoreszenzmarkern o.ä. funktionalen Gruppen versehen sind. Die Identifizierung und ggf. Aufklärung von Terpenen und anderen Naturstoffen sowie deren Metaboliten aus z.B. Phytoextrakten erfordert ebenfalls das gesamte Spektrum moderner NMR-Methoden, die das beschaffte NMR-Spektrometer ermöglicht. Hervorzuheben ist dabei die erst mit dieser Geräteausstattung sinnvoll mögliche Bearbeitung von Substanz- bzw. Kontaminanden-Mengen im Submilligramm-Bereich.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Chemistry of Polyhalogenated Nitrobutadienes, Part 9: Acyclic and Heterocyclic Nitroenamines and Nitroimines from 2-Nitroperchlorobuta-1,3-diene. Z. Naturforsch. B 2010, 65, 843-860
V. A. Zapol’skii, J. C. Namyslo, M. Gjikaj, and D. E. Kaufmann
(Siehe online unter https://doi.org/10.1515/znb-2010-0710) - Reduktive Heck Reactions of N-Methyl-Substituted Tricyclic Imides. Molecules 2010, 15, 1302-1308
G. Goksu, N. Ocal, D. E. Kaufmann
(Siehe online unter https://doi.org/10.3390/molecules15031303) - Review: The Hydroarylation Reaction —Scope and Limitations. Molecules 2010, 15, 3402-3410
J. C. Namyslo, J. Storsberg, J. Klinge, C. Gärtner, M.-L. Yao, N. Ocal and D. E. Kaufmann
(Siehe online unter https://doi.org/10.3390/molecules15053402) - Synthesis of arylated norbornyl amino acid esters. Monatsh. Chem. 2010, 141, 1237-1243
O. T. Gunkara, I. Kulu, N. Ocal, D.E. Kaufmann
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00706-010-0384-3) - Formation of the Vilsmeier-Haack complex: the performance of different levels of theory. J. Mol. Model. 2011, 17, 3209-3217
G. Altibas Özpinar, D. E. Kaufmann, T. Clark
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00894-010-0941-z) - Chemical improvement of surfaces. Part 2: Permanent hydrophobization of wood by covalently bonded fluoroorganyl substituents. Holzforschung 2012, 727-733
M. H. H. Drafz, S. Dahle, W. Maus-Friedrichs, J. C. Namyslo, D. E. Kaufmann
(Siehe online unter https://doi.org/10.1515/hf-2011-0216) - Chemistry of Halonitroethenes, 2: Trichloronitroethene as a Building Block for the Novel Synthesis of 5-Chloro(nitro)methyl-Substituted 1-Aryltetrazoles. Synthesis 2012, 44, 885-894
V. A. Zapol’skii, X. Yang, J. C. Namyslo, M. Gjikaj, D. E. Kaufmann
(Siehe online unter https://doi.org/10.1055/s-0031-1289716) - Chemistry of Polyhalogenated Nitrobuta-dienes, Part 11: ipso-Formylation of 2-Chlorothiophenes under Vilsmeier-Haack Conditions. Z. Naturforsch. B 2012, 67b, 285-294
E.-J. Vogt, V. A. Zapol'skii, E.Nutz, D. E. Kaufmann
(Siehe online unter https://doi.org/10.1515/znb-2012-0402) - Chemistry of Polyhalogenated Nitrobutadienes, 10: Synthesis of Highly Functionalized Heterocycles with a Rigid 6-Amino-3-azabicyclo[3.1.0]hexane Moiety. Beilstein J. Org. Chem. 2012, 8, 621-628
V. A. Zapol’skii, J. C. Namyslo, A. de Meijere, D. E. Kaufmann
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.3762%2Fbjoc.8.69) - Synthesis of a Pyrazol-3-ylidene Palladium Complex, Pyrazolium Salts and Mesomeric Betaines of Pyrazole as N-Heterocyclic Carbene Precursors. Z. Naturforsch. B 2012, 67b, 359-366
A. Dreger, M. Nieger, M. Drafz, A. Schmidt
(Siehe online unter https://doi.org/10.1515/znb-2012-0410)
