400 MHz FT-NMR Spektrometer
Final Report Abstract
Unsere Forschungsinteressen liegen in den Bereichen Organokatalyse, funktionalisierte Nanodiamanten und reaktive Intermediate, wobei wir für die ersten beiden intensiv die NMR-Spektroskopie zur Strukturaufklärung und Kinetikmessungen einsetzen. Herausfordernd sind im Bereich der Organokatalyse die von uns entwickelten Oligopeptidkatalysatoren, deren Strukturaufklärung und Dynamik Hochauflösung verlangt. Gleiches gilt für die Funktionalisierung von Diamantoiden, die nicht nur eine Vielzahl von quartären, sondern auch gleichzeitig sehr viele ähnliche Methylen- und Methinprotonen aufweisen. Die Zuordnung der Substitutionsmuster verlangt regelmäßig nach korrelierten Spektren. Zur Darstellung reaktiver Intermediate (in der Regel unter Matrixisolationsbedingungen) müssen dezidierte Vorläufermoleküle hergestellt und per NMR-Spektroskopie charakterisiert werden. Diese Verbindungen sind selbst oft wenig stabil und enthalten meist Heterokerne. Im Bereich der bidentaten Lewissäurekatalyse handelt es sich bei den Produkten meist um oligocyclische Strukturen, die anspruchsvolle NMR-Analysen erfordern. Dies setzt lange Messzeiten und eine hohe Empfindlichkeit des Geräts voraus. Ein intensiver Einsatz der NMR-Analytik ist ebenfalls erforderlich für die Entwicklung neuer DNA-Alkylantien für die Krebstherapie auf Basis von Bis-3-chloropiperidinen, die Synthese neuartiger chiraler Liganden auf Basis methylenverbrückter N-Heterocyclen und a-Aminophosphonate. Die methylenverbrückten Bispiperidine werden auch als eine neuartige Klasse von Liganden, insbesondere für die Synthese und Untersuchung von Eisen- und Kupfer-Komplexen, eingesetzt. In zwei Arbeitssgruppen werden die Eigenschaften hochreaktiver Borverbindungen untersucht, vornehmlich durch in situ NMR- Untersuchung dynamischer Prozesse bei verschiedenen Temperaturen und unter moderatem H2-Druck. Die Proben werden oft unter Schutzgas in verschlossenen Young-tube NMR-Gefäßen gemessen. Vor der eigentlichen NMR-Untersuchung wird auch noch die Reinheit der Proben durch 19F-Messungen, die wir im Routine-Messbetrieb ausschließlich nur am diesem NMR-Spektrometer durchführen können, verifiziert werden. Um den Mechanismus der Sol-Gel-Reaktionen aufzuklären, werden die (Reaktions)-Mischungen zu verschiedenen Zeitpunkten der Synthese untersucht. Die NMR-Spektroskopie ist dafür ideal, da die bei der Umsetzung mit Alkoholen entstehenden Produkte Rückschlüsse auf den Mechanismus der Ausbildung von Oxo-Clustern erlauben. Für orientierende Messungen bei mechanistischen Untersuchungen, die einen schnellen und zeitlich unbegrenzten Zugriff auf ein NMR-Spektrometer erfordern, wird durch das neue 400 MHz-NMR-Spektrometer sichergestellt.
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