Desktop-NMR und seine Anwendungen von der Materialwissenschaft bis zur organischen Chemie.

Die NMR-Spektroskopie ist eine unverzichtbare Analysemethode in der Chemie, die bis vor kurzem unter hohen Platzanforderungen, hohen Kosten für Anschaffung und Wartung sowie betrieblicher Komplexität litt. Dies hat sich mit der Einführung kompakter NMR-Spektrometer geändert, die für die Analyse kleiner Moleküle auf der chemischen Werkbank geeignet sind. Diese Spektrometer enthalten Permanentmagnete, die zu Protonen-NMR-Frequenzen zwischen 40 und 80 MHz führen. Die Technologie besteht darin, kleine Permanentmagnete mit homogenen Feldern herzustellen. Die häufigsten Klassen mariner Flavonoide sind Flavone und Flavonole, die meist aus Meerespflanzen isoliert werden.

Tischinstrumente mit inhomogenen Feldern werden seit über 40 Jahren zur Charakterisierung von Lebensmitteln und wasserstoffhaltigen Materialien durch Relaxations- und Diffusionsmessungen eingesetzt. Verwandte NMR-Instrumente messen diese Parameter im Streufeld außerhalb des Magneten. Sie dienen zur Inspektion der Bohrlochwände von Ölquellen und zur zerstörungsfreien Prüfung von Objekten. Der Stand der NMR-Spektroskopie, Bildgebung und Relaxometrie mit kompakten Instrumenten wird überprüft. Die Entstehung der physikalischen organischen Chemie, die sich auf die Mechanismen und Strukturen organischer Reaktionen und Moleküle unter Verwendung der Werkzeuge der physikalischen Chemie konzentriert, war eine wichtige Entwicklung in der Chemie des 20. Jahrhunderts.

Es blühte zuerst in der Zwischenkriegszeit, in Großbritannien und dann in den USA. Deutschland hingegen nahm das Feld erst fast ein halbes Jahrhundert später an. Der große Erfolg der klassischen organischen Chemie, insbesondere in der Synthese, ermutigte die deutschen Chemiker zur Gleichgültigkeit gegenüber dem neuen Gebiet, ebenso wie ihre induktivistische Forschungsphilosophie, wie sie in Walter Hückels bahnbrechendem Lehrbuch (1931) zum Ausdruck kommt. Dieser Autor widersetzte sich auch neuen Konzepten und Darstellungen, insbesondere denen des amerikanischen Theoretikers Linus Pauling.

Die Ankunft des NS-Regimes verstärkte diesen Widerstand. Die Nachkriegsbedingungen lösten eine Reaktion gegen diese konservative, nationalistische Haltung aus, insbesondere in der amerikanischen Besatzungszone. Der Kontakt mit amerikanischen Lehrbüchern und Gastdozenten beeinflusste die Einstellung jüngerer Chemiker. Die damit einhergehende Verlagerung hin zu einer erklärenderen, weniger hierarchischen Art der Pädagogik stimmte mit größeren sozialen und politischen Entwicklungen überein.

Verwendung physikalischer organischer Chemie zur Gestaltung des Verlaufs elektrochemischer Reaktionen.

Während die organische Elektrochemie für einen Chemiker, der mit der Technik nicht vertraut ist, ganz anders aussehen kann, sind die Reaktionen ihre zentralen organischen Reaktionen. Als solche werden sie unter Verwendung der gleichen physikalisch-organischen Chemieprinzipien entwickelt und optimiert, die bei der Entwicklung anderer organischer Reaktionen angewendet werden. Sicherlich kann der Elektronentransfer, der die Reaktionen auslöst, die Berücksichtigung neuer “Falten” dieser Prinzipien erfordern, aber diese Überlegungen sind im Vergleich zu den traditionelleren Ansätzen, die zur Manipulation der Wege erforderlich sind, die für die nach diesem Elektronentransfer gebildeten reaktiven Zwischenprodukte verfügbar sind, typischerweise minimal .

In diesem Aufsatz werden drei sehr unterschiedliche synthetische Herausforderungen – die Erzeugung und das Einfangen von Radikalkationen, die Entwicklung ortsselektiver Reaktionen auf Mikroelektrodenarrays und die Optimierung des Stroms bei einer gepaarten Elektrolyse – verwendet, um diesen Punkt zu veranschaulichen. Metallorganische Gerüste (MOFs) sind eine chemisch und topologisch vielfältige Materialfamilie, die aus anorganischen Knoten und organischen Linkern besteht, die durch Koordinationsbindungen miteinander verbunden sind.

Hier werden zwei bedeutende Innovationen auf diesem Gebiet vorgestellt. Das erste ist die Verwendung einer neuen Koordinationsgruppe, Phenylen-1,4-bis (methylphosphinsäure) (PBPA), einem Phosphinsäureanalogon der üblicherweise verwendeten Terephthalinsäure. Die Verwendung dieser neuen Linkergruppe führt zur Bildung einer hydrothermal stabilen und dauerhaft porösen MOF-Struktur. Die zweite Neuerung ist die Anwendung der Elektronenbeugungstomographie in Verbindung mit der dynamischen Verfeinerung der EDT-Daten zur Aufklärung der Struktur des neuen Materials, einschließlich der Lokalisierung von Wasserstoffatomen.

Marine natürliche Flavonoide: Chemie und biologische Aktivitäten.

Da mehr als 70% der Weltoberfläche von Ozeanen bedeckt ist, bieten Meeresorganismen eine reichhaltige und unbegrenzte Ressource strukturell vielfältiger bioaktiver Verbindungen. Diese Organismen haben einzigartige Eigenschaften und bioaktive Verbindungen entwickelt, die in den meisten Fällen aufgrund der unterschiedlichen umgebenden Ökosysteme von ihren terrestrischen Gegenstücken nicht übertroffen werden. Marine Flavonoide wurden in den letzten Jahrzehnten aufgrund des wachsenden Interesses an ihren vielversprechenden biologischen / pharmakologischen Aktivitäten eingehend untersucht.

Obwohl die meisten Flavonoide hydroxyliert und methoxyliert sind, besitzen einige marine Flavonoide ein ungewöhnliches Substitutionsmuster, das in terrestrischen Organismen nicht häufig vorkommt, nämlich das Vorhandensein von Sulfat-, Chlor- und Aminogruppen. In dieser Übersicht werden erstmals systematisch die Struktur, das natürliche Vorkommen und die biologischen Aktivitäten mariner Flavonoide vorgestellt. Die Eigenschaften von Innenlicht (Intensität, spektrale, räumliche Verteilung) aus dem Freien wurden mit experimentellen und Modellierungswerkzeugen untersucht. Sie werden von vielen Parametern wie Gebäudestandort, Wetterbedingungen und Fenstertyp beeinflusst.

Sie wirken sich direkt auf die Luftqualität in Innenräumen aus, indem sie chemische Prozesse ändern, indem sie die Photolyseraten von Schadstoffen in Innenräumen variieren. Die Durchlässigkeiten verschiedener Fenster wurden gemessen und weisen unterschiedliche Wellenlängengrenzwerte auf, wodurch das Potenzial verschiedener Spezies, photolysiert zu werden, beeinflusst wird. Die spektrale Verteilung des durch die Fenster in Innenräume eintretenden Lichts wurde unter verschiedenen Bedingungen gemessen und war in Übereinstimmung mit den Berechnungen der Durchlässigkeit für indirekte bewölkte, direkte Sonneneinstrahlung, teilweise bewölkte Bedingungen entgegen der

Lichtintensität schwach abhängig von der Tageszeit als Funktion des Zenitwinkels und der berechneten Spektralverteilung im Freien. Die gleiche Schlussfolgerung kann hinsichtlich der Position innerhalb des Raums gezogen werden. Der Einfluss dieser Lichteigenschaften auf die Chemie in Innenräumen wurde unter Verwendung des INCA-Indoor-Modells unter Berücksichtigung der Variation der Photolyseraten der wichtigsten Arten in Innenräumen untersucht. Abhängig von den Bedingungen können Photolyseprozesse zu einer signifikanten Produktion von Radikalen und sekundären Spezies führen.