Polyelectrolyte microcapsules containing stimuli-responsive polymers have potential applications in the fields of sensors or actuators, stimulable microcontainers and controlled drug delivery. Such capsules were prepared, with the focus on pH-sensitivity and carbohydrate-sensing. First, pH-responsive polyelectrolyte capsules were produced by means of electrostatic layer-by-layer assembly of oppositely charged weak polyelectrolytes onto colloidal templates that were subsequently removed. The capsules were composed of poly(allylamine hydrochloride) (PAH) and poly(methacrylic acid) (PMA) or poly(4-vinylpyridine) (P4VP) and PMA and varied considerably in their hydrophobicity and the influence of secondary interactions. These polymers were assembled onto CaCO3 and SiO2 particles with diameters of ~ 5 µm, and a new method for the removal of the silica template under mild conditions was proposed. The pH-dependent stability of PAH/PMA and P4VP/PMA capsules was studied by confocal laser scanning microscopy (CLSM). They were stable over a wide pH-range and exhibited a pronounced swelling at the edges of stability, which was attributed to uncompensated positive or negative charges within the multilayers. The swollen state could be stabilized when the electrostatic repulsion was counteracted by hydrogen-bonding, hydrophobic interactions or polymeric entanglement. This stabilization made it possible to reversibly swell and shrink the capsules by tuning the pH of the solution. The pH-dependent ionization degree of PMA was used to modulate the binding of calcium ions. In addition to the pH-sensitivity, the stability and the swelling degree of these capsules at a given pH could be modified, when the ionic strength of the medium was altered. The reversible swelling was accompanied by reversible permeability changes for low and high molecular weight substances. The permeability for glucose was evaluated by studying the time-dependence of the buckling of the capsule walls in glucose solutions and the reversible permeability modulation was used for the encapsulation of polymeric material. A theoretical model was proposed to explain the pH-dependent size variations that took into account an osmotic expanding force and an elastic restoring force to evaluate the pH-dependent size changes of weak polyelectrolyte capsules. Second, sugar-sensitive multilayers were assembled using the reversible covalent ester formation between the polysaccharide mannan and phenylboronic acid moieties that were grafted onto poly(acrylic acid) (PAA). The resulting multilayer films were sensitive to several carbohydrates, showing the highest sensitivity to fructose. The response to carbohydrates resulted from the competitive binding of small molecular weight sugars and mannan to the boronic acid groups within the film, and was observed as a fast dissolution of the multilayers, when they were brought into contact with the sugar-containing solution above a critical concentration. It was also possible to prepare carbohydrate-sensitive multilayer capsules, and their sugar-dependent stability was investigated by following the release of encapsulated rhodamine-labeled bovine serum albumin (TRITC-BSA). / Die Entwicklung von stimulisensitiven Systemen hat in den vergangenen Jahren großes Interesse hervorgerufen. Diese Systeme verändern ihre Eigenschaften in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen und haben potenzielle Anwendungsgebiete im Bereich von Sensoren und der kontrollierten Wirkstofffreisetzung. Beispiele für äußere Einflüsse sind die Temperatur, die Salzkonzentration der Lösung, der pH-Wert oder die Gegenwart bestimmter chemischer Substanzen. Polyelektrolyt-Multischicht-Hohlkugeln stellen viel versprechende stimulisensitive Systeme dar, da sie aus dünnen Membranen mit veränderbaren Eigenschaften aufgebaut sind, und eingekapselte Substanzen definiert freigesetzt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zum einen Polyelektrolytkapseln untersucht, deren Stabilität, Größe und Durchlässigkeit abhängig ist vom pH-Wert und der Salzkonzentration der Lösung. Zum anderen wurden Hohlkugeln entwickelt, deren Stabilität durch die Gegenwart verschiedener Zucker in der umgebenden Lösung beeinflusst wurde. Hierbei war es möglich, eine eingekapselte Substanz in Abhängigkeit der Zuckerkonzentration der Lösung freizusetzen. pH-sensitive Polyelektrolyt-Hohlkugeln wurden mit Hilfe der elektrostatischen Layer-by-Layer Methode aufgebaut. Hierbei wurden abwechselnd schwache Polysäuren und Polybasen auf kolloidalen Partikeln adsorbiert und in einem weiteren Schritt wurde das Templat entfernt. Als Polyelektrolyte fanden Poly(allylaminhydrochlorid) (PAH) und Poly(methacrylsäure) (PMA) bzw. Poly(4-vinylpyridin) (P4VP) und PMA Verwendung. Diese zwei Systeme unterscheiden sich in ihren hydrophoben Eigenschaften und dem Einfluss von Sekundärwechselwirkungen. Die Polymere wurden auf CaCO3 und SiO2 Partikeln mit Durchmessern von ~ 5 µm aufgebracht, und eine neue Methode zum Entfernen des Silica-Templats wurde vorgestellt. Die pH-abhängige Stabilität von PAH/PMA und P4VP/PMA Hohlkugeln wurde mit der konfokalen Fluoreszenzmikroskopie untersucht. Beide Systeme waren über einen breiten pH-Bereich stabil und zeigten an der Grenze der Stabilität ein ausgeprägtes Schwellen, das den unkompensierten positiven oder negativen Ladungen der Mulitschichten zugeordnet werden konnte. Gab es innerhalb der Multischichten stabilisierende Wechselwirkungen, z.B. Wasserstoffbrückenbindungen oder hydrophobe Anziehungskräfte, welche der elektrostatischen Destabilisierung entgegenwirkten, so ließ sich der geschwollene Zustand stabilisieren. Diese Stabilisierung ermöglichte das reversible Schwellen der Hohlkugeln durch Veränderung des pH-Wertes der Lösung. Der pH-abhängige Ionisationsgrad von PMA wurde zur Bindung von Calcium-Ionen verwendet. Die Stabilität und das Schwellen der Hohlkugeln konnten durch Variation der Ionenstärke der Lösung modifiziert werden. Das reversible Schwellen wurde von reversiblen Permeabilitätsänderungen für nieder- und hochmolekulare Substanzen begleitet. Die Permeabilität für Glucose wurde mit Hilfe der Zeitabhängigkeit der Verformung der Kapselmembranen in Glucoselösungen untersucht, und die reversible Veränderung der Permeabilität wurde zur Einkapselung von Polymeren verwendet. Die pH-abhängigen Größenänderungen ließen sich mit einem theoretischen Modell beschreiben, das von einem Kräftegleichgewicht zwischen einer osmotischen expansiven Kraft und einer elastischen kontraktiven Kraft ausging. Als zweites stimulisensitives System wurden zuckersensitive Multischichten untersucht. Diese wurden über reversible kovalente Esterbindungen stabilisiert. Als Polymere für den Schichtaufbau fanden das Polysaccharid Mannan und Polyacrylsäure, die mit Aminophenylboronsäure modifiziert war, Verwendung. Die daraus entstehenden Multischichten waren sensitiv gegenüber verschiedenen Kohlenhydraten, mit der größten Selektivität für Fructose. Diese Affinitäten ergaben sich aus der kompetitiven Bindung zwischen niedermolekularen Zuckern und Mannan an die Boronsäuregruppen. Oberhalb einer kritischen Zuckerkonzentration kam es zur schnellen Auflösung der Multischichten. Darüber hinaus war es möglich zuckersensitive Polymerkapseln herzustellen, deren zuckerabhängige Stabilität durch die Freisetzung von eingekapseltem Rinderserumalbumin verfolgt wurde.

In recent years, the aim of supramolecular syntheses is not only the creation of particular structures but also the introduction of specific functions in these supramolecules. The present work describes the use of the ionic self-assembly (ISA) route to generate nanostructured materials with integrated functionality. Since the ISA strategy has proved to be a facile method for the production of liquid-crystalline materials, we investigated the phase behaviour, physical properties and function of a variety of ISA materials comprising a perylene derivative as the employed oligoelectrolyte. Functionality was introduced into the materials through the use of functional surfactants. <br><br> In order to meet the requirements to produce functional ISA materials through the use of functional surfactants, we designed and synthesized pyrrole-derived monomers as surfactant building blocks. Owing to the presence of the pyrrole moiety, these surfactants are not only polymerizable but are also potentially conductive when polymerized. We adopted single-tailed and double-tailed N-substituted pyrrole monomers as target molecules. Since routine characterization analysis of the double-tailed pyrrole-containing surfactant indicated very interesting, complex phase behaviour, a comprehensive investigation of its interfacial properties and mesophase behavior was conducted. The synthesized pyrrole-derived surfactants were then employed in the synthesis of ISA complexes. The self-assembled materials were characterized and subsequently polymerized by both chemical and electrochemical methods. The changes in the structure and properties of the materials caused by the in-situ polymerization were addressed.<br><br> In the second part of this work, the motif investigated was a property rather than a function. Since chiral superstructures have obtained much attention during the last few years, we investigated the possibility of chiral ISA materials through the use of chiral surfactants. Thus, the work involved synthesis of novel chiral surfactants and their incorporation in ISA materials with the aim of obtaining ionically self-assembled chiral superstructures. <br><br> The results and insights presented here suggest that the presented synthesis strategy can be easily extended to incorporate any kind of charged tectonic unit with desired optical, electrical, or magnetic properties into supramolecular assemblies for practical applications. / Supramolekulare Chemie zielt auf den Aufbau großer Moleküle und neuer Materialien aus kleineren Einheiten. Durch supramolekulare Wechselwirkungen d.h. nicht-kovalente Bindungen, können definierte Ordnungen von Molekülverbänden in Größen von mehreren 100 Mikrometern hergestellt werden. Diese Wechselwirkungen und die daraus resultierenden Anordnungen von Molekülen bestimmen die für Anwendungen relevanten makroskopischen Materialeigenschaften. <br><br> Es gibt viele verschiedene Wechselwirkungen, die in der Supramolekularen Chemie angewendet werden können. Eine davon ist die ionische Wechselwirkung, die in dieser Arbeit als Triebkraft für die Herstellung supramolekularer Materialien verwendet wird. Diese Strategie wurde vor kurzem ISA (Ionic-Self-Assembly, d.h. Ionische Selbsorganisation) genannt. <br><br> Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung funktioneller Nanomaterialen durch die Anwendung der ISA-Strategie. Da sich die ISA-Strategie als einfache Methode für die Produktion von Flüssigkristallen herausstellte, untersuchten wir die Eigenschaften vieler ISA-Materialen, die einen Farbstoffbaustein integriert haben. Die Funktion der Materialien wurde hierbei durch die Verwendung funktioneller Tenside geschaffen. Um die Anforderungen für die Produktion funktioneller ISA-Materialen durch die Nutzung funktioneller Tenside sicherzustellen, wurden Pyrrol-Monomere als Tenside hergestellt. Durch die Pyrrol-Einheiten sind die Tenside polymerisierbar und zeigen danach Potential für Leitfähigkeit. <br><br> Es wurden Pyrrol-Tenside sowohl mit Einzel- als auch mit Doppelketten synthetisiert. Da die Standardcharakterisierung des Doppelketten-Tensids ein interessantes Phasenverhalten zeigte, wurden umfassende Untersuchungen der Grenzflächeneigenschaften und des mesophasen Verhaltens durchgeführt. Beide Tenside wurden dann in der Produktion von ISA-Materialien verwendet. Die hergestellten Materialen wurden charakterisiert und konnten durch die Pyrrol-Einheit sowohl chemisch als auch elektrochemisch polymerisiert werden. Die aus dieser Polymerisierung resultierenden Änderungen der Eigenschaften, Struktur und Function der Materialen wurden ebenfalls untersucht. <br><br> Der zweite Teil dieser Arbeit klärt Nutzungsmöglichkeiten chiraler Tenside für die Herstellung chiraler ISA-Strukturen. Obwohl Chiralität keine eigentliche Funktion sondern eine Eigenschaft ist, haben chirale Strukturen in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit bekommen. Deshalb wurden, mit dem Ziel chirale ISA-Strukturen zu erhalten, neue chirale Tenside hergestellt und diese als Bausteine in ISA-Materialien benutzt.<br><br> Die mit dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse und neuen Einsichten zeigen, dass die ISA-Strategie leicht erweitert werden kann, um jede Art von Bausteine zu integrieren. Dadurch können nanostukturierte Materialien mit gewünschten spezifischen optischen, elektrischen oder elektromagnetischen Eigenschaften für praktische Anwendungen geschaffen werden.

Molecular photoswitches are attracting much attention lately mostly because of their possible applications in nano technology, and their role in biology. One of the widely studied representatives of photochromic molecules is azobenzene (AB). With light, by a static electric field, or with tunneling electrons this specie can be "switched" from the flat and energetically more stable trans form, into the compact cis form. The back reaction can be induced optically or thermally. Quantum chemical calculations, mostly based on density functional theory, on the AB molecule, AB derivatives and related systems are presented. All the calculations were done for isolated species, however, with implications for latest experimental results aiming at the switching of surface mounted ABs. In some of these experiments, it is assumed that the switching process is substrate mediated, by attaching an electron or a hole to the adsorbate forming short-lived anion or cation resonances. Therefore, we calculated also cationic and anionic ABs in this work. An influence of external electric fields on the potential energy surfaces, was also studied. Further, by the type, number and positioning of various substituent groups, systematic changes on activation energies and rates for the thermal cis-to-trans isomerization can be enforced. The nature of the transition state for ground state isomerization was investigated. Applying Eyring's transition state theory, trends in activation energies and rates were predicted and are, where a comparison was possible, in good agreement with experimental data. Further, thermal isomerization was studied in solution, for which a polarizable continuum model was employed. The influence of substitution and an environment leaves its traces on structural properties of molecules and quantitative appearance of calculated UV/Vis spectra, as well. Finally, an explicit treatment of a solid substrate was demonstrated for the conformational switching, by scanning tunneling microscope, of a 1,5-cyclooctadiene (COD) molecule at a Si(001) surface, treated by a cluster model. At first, we studied energetics and potential energy surfaces along relevant switching coordinates by quantum chemical calculations, followed by the switching dynamics using wave packet methods. We show that, in spite the simplicity of the model, our calculations support the switching of adsorbed COD, by inelastic electron tunneling at low temperatures. / Um den technologischen Fortschritt zu gewährleisten, ist man in vielen technischen Gebieten auf der Suche nach neuen und leistungsfähigeren Materialien. In der Computer- und Informationstechnologie folgte daraus die stetige Miniaturisierung von Bauelementen. Molekulare Photoschalter sind häufig an biologischen Prozessen beteiligt und äußerst vielversprechend, auf diesem Gebiet Anwendung zu finden. Ein sehr umfangreich studiertes photochromes Molekül ist Azobenzol (AB). Diese Spezien können durch Licht, statische elektrische Felder oder elektronisches Tunneln von der energetisch stabilen trans Form zur geometrisch kompakten cis Form "geschaltet" werden. Die Rückreaktion kann optisch oder thermisch erfolgen. In dieser Arbeit werden vorwiegend auf der Dichtefunktionaltheorie beruhende quantenchemische Rechnungen von AB, AB-Derivaten und verwandten Systemen vorgestellt. Alle Rechnungen betrachten isolierte Moleküle, werden jedoch in Zusammenhang mit neuesten experimentellen Ergebnissen zu oberflächengebundenen AB-Schaltern gestellt. In einigen dieser Experimente wird angenommen, dass der Schaltprozess substratvermittelt erfolgt, indem dem Adsorbat ein Elektron zugeführt oder entzogen und so eine kurzlebige anionische oder kationische Resonanz erzeugt wird. Daher werden sowohl ionische AB berechnet als auch der Einfluss eines externen elektrischen Feldes auf die Potentialhyperfläche studiert. Weiterhin können Aktivierungsenergie und Reaktionsrate der thermischen cis-trans-Isomerisierung durch Art, Anzahl und Position verschiedener Substituenten variieren. Die Natur des Übergangszustandes wird daher intensiv erforscht. Mit Hilfe der Theorie des Übergangszustandes nach Eyring werden Reaktionsraten prognostiziert, welche gut mit experimentellen Daten übereinstimmen. Daneben wird die thermische Isomerisierung in einem Lösungsmittel unter Verwendung des polarizable continuum model untersucht, da der Einfluss des Substituenten und die Anwesenheit einer Umgebung zu Veränderungen der strukturellen Eigenschaften der Moleküle und dem quantitativen Verlauf der berechneten UV/Vis-Spektren führen. Abschließend wird unter expliziter Einbeziehung eines festen Substrates das elektronisch getriebene konformale Schalten von 1,5-Cyclooctadien (COD) an einer Si(001)-Oberfläche demonstriert. Zunächst wird die Energetik und die Potentialhyperfläche entlang der relevanten Schaltkoordinaten durch quantenchemische Rechnungen ermittelt und das Schaltverhalten durch Wellenpaketmethoden beschrieben. Trotz der Einfachheit wird gezeigt, dass ein derartiges Modell das elektronische Schalten von adsorbiertem COD bei niedrigen Temperaturen gut beschreibt.

The main objective of this thesis is to understand molecular crystallization as a multistep process with or without polymeric additives, including transient liquid-liquid phase separation, nanocrystal nucleation within the dense phase, and subsequent nanocrystal self-assembly or self-organization in sequence. The thesis starts with a quaternary model system, containing DL-Glutamic acid (Glu), polyethyleneimine (PEI), water, and EtOH, for the understanding of multistep precipitation of Glu with PEI as an additive. The experiments were performed by mixing Glu-PEI aqueous solution with a non-solvent EtOH. First, the phase diagram of the quaternary system is determined, obtaining precipitate, coacervates, or homogeneous mixtures by varying Glu/PEI w/w and water/EtOH v/v. Coacervation is observed to occur over a wide range of Glu/PEI with various volumes. The composition of coacervates is conveniently characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy. The observed coacervates are thermodynamically stable phases rich in solute, which is different from metastable polymer-induced liquid precursors. The combination of atomic force microscopy, small angle scattering, and ξ-potential measurements confirms the coexistence of monomers and Glu/PEI complexes and the aggregation of complexes in Glu-PEI-water systems. This suggests that there might be a direct structural transformation between the Glu-PEI complexes in aqueous solution and the metastable liquid precursors in a water-EtOH mixture. The multistep mechanism of Glu precipitation with PEI as an additive is investigated thereafter. The combination of stopped flow and small angle scattering demonstrates that the initially formed liquid precursors pass through an alteration of growth and coalescence. Combined with results from optical microscopy and scanning electron microscopy, the nucleation of nanoplatelets happens within each liquid precursor droplet, and nanoplatelets reorient themselves and self-organize into a radial orientation in the crystalline microspheres. The recipe was then extended to the precipitation of organics in other oppositely charged amino acid-polyelectrolyte systems. After the success in preparing hierarchical microspheres in solution, the similar recipe can be extended to the preparation of patterned thin films on substrate. By dipping a quaternary DL-Lys·HCl (Lys)–polyacrylic acid (PAA)–water–EtOH dispersion on a hydrophilic slide, the fast evaporation process of the volatile solvent EtOH is responsible for the homogeneous nucleation of NPs. Then, the following complete evaporation causes the mesocrystallization of a continuous spherulitic thin film along the receding line of the liquid, which again transforms into a mesocrystalline thin film. Furthermore, annealing is used to optimize the property of mesocrystalline thin films. As evaporation is a non-equilibrium process, it can be used to tune the kinetics of crystallization. Therefore, hierarchical or periodical thin films are obtainable by starting the evaporation from microspheres recrystallization, obtaining mesocrystalline thin films with 4 hierarchy levels. The results reveal that evaporation provides an easy but effective way for the formation of patterned structures via the positioning of NPs after their fast nucleation, resulting in different kinds of patterns by controlling the concentration of NPs, solvent evaporation rate, and other physical forces. Non-classical crystallization is not limited to crystallizations with polymeric additives. We also observed the nucleation and growth of a new molecular layer on the growing DL-Glu·H2O crystals from a supersaturated mother liquor by using an in-situ atomic force microscopy (AFM), where the nucleation and growth of a molecular layer proceed via amorphous nanoparticle (NP) attachment and relaxation process before the observation of the growth of a newly formed molecular layer. NP attachment to the crystal surface is too fast to observe by using in-situ AFM. The height shrinkage of NPs, combined to the structural transformation from 3D amorphous NPs to 2D crystalline layer, is observed during the relaxation process. The nucleation and growth of a newly formed molecular layer from NP relaxation is contradictory to the classical nucleation theory, which hypothesizes that nuclei show the same crystallographic properties as a bulk crystal. The formation of a molecular layer by NP attachment and relaxation rather than attachment of single molecules provides a different picture from the currently held classical nucleation and growth theory regarding the growth of single crystals from solution. / Das Hauptziel dieser Arbeit ist das Verständnis der molekularen Kristallisation, sowohl mit als auch ohne polymere Additive, als einen mehrstufigen Prozess. Dieser beinhaltet eine transiente flüssig-flüssig Phasentrennung, die Nukleation von Nanokristallen in der dichten flüssigen Precursor-Phase so wie eine anschließende nanokristalline Selbstorganisation. Die Arbeit beginnt mit Untersuchungen an einem quaternären Modelsystem bestehend aus DL-Glutamat (Glu), Polyethylenimin (PEI), Wasser und Ethanol. Das Phasendiagramm dieses quaternären Systems wird durch Variation der Glu/PEI w/w und Wasser/EtOH v/v Verhältnisse bestimmt, wobei Präzpitat aus polymerinduzierten flüssigen Precursor, Koazervate oder homogene Mischungen erhalten werden Das thermodynamisch stabile Koazervat kann als Referenz für das Verständnis von flüssigen Precursorn angesehen werden, welche in der Natur metastabil und transient sind. Der mehrstufige Mechanismus der Glu-Präzipitation mit PEI als Additiv wird dann mittels Neutronen Kleinwinkelstreuung untersucht. Dies zeigt, dass die ursprünglich gebildeten flüssigen Precursor noch vor der Nukleation von Nanokristallen einen Wechsel von Wachstum und Koaleszenz durchlaufen. Die Ergebnisse aus optischer- und Eletronenmikroskopie zeigen, dass sowohl die flüssigen Precursor Superstrukturen ausbilden als auch, dass die Nukleation von Nanoplättchen in jedem einzelnen Precursor Tropfen von statten geht. Dies geschieht noch bevor sich die Nanoplättchen selbst in einer radialen Orientierung ausrichten. Diese Studie liefert die Kinetik der Präzipitation von organischen Stoffen in Gegenwart von polymeren Additiven. Eine ähnliche Vorgehensweise wie für die Herstellung von Mikrokügelchen kann für die Darstellung von gemusterten Filmen angewandt werden. Die homogene Nukleation von Nanopartikeln (NPs) findet während der Verdampfung einer quarternären DL-Lys·HCl-Polyacrylsäure-Wasser-Ethanol Dispersion auf einer hydrophilen Oberfläche statt. Die darauffolgende vollständige Verdampfung löst die Mesokristallisation eines kontinuierlichen sphärolithischen dünnen Films aus, welcher sich wiederum in einen mesokristallinen dünnen Film umwandelt. Mesokristalline Filme mit 4 Hierarchiestufen bzw. auch periodische Filme werden durch die Verdampfung der Mikrokügelchen-Dispersion erhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verdampfung eine einfache aber effektive Methode zur Herstellung von verschieden gemusterten hierarchischen Filmen darstellt. Nicht-klassische Kristallisation wird auch in der Abwesenheit von polymeren Additiven beobachtet. Wir verfolgen mittels Rasterkraftmikroskop (AFM) die Nukleation und das Wachstum einer neuen molekularen Schicht auf wachsenden DL-Glu·H2O Kristallen aus übersättigter Mutterlauge. Die Bildung einer neuen molekularen Schicht verläuft durch die Anlagerung von amorphen Nanopartikeln. Das Schrumpfen der NPs zusammen mit der strukturellen Änderung von dreidimensionalen NPs zu 2D Schichten wird während dieses Relaxationsprozesses beobachtet. Schließlich kommt es zu der Ausbildung einer neuen molekularen Schicht. Die Bildung einer molekularen Schicht durch die Anlagerung von Nanopartikeln aus der Lösung und die darauffolgende Relaxation liefert ein abweichendes Bild zu der bisher gängigen klassischen Theorie des Kristallwachstums.

The drift time spectra of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), alkylbenzenes and alkylphenylethers were recorded with a laser-based ion mobility (IM) spectrometer. The ion mobilities of all compounds were determined in helium as drift gas. This allows the calculation of the diffusion cross sections (Omegacalc) on the basis of the exact hard sphere scattering model (EHSSM) and their comparison with the experimentally determined diffusion cross sections (Omegaexp). These Omegaexp/Omegacalc-correlations are presented for molecules with a rigid structure like PAH and prove the reliability of the theoretical model and experimental method. The increase of the selectivity of IM spectrometry is demonstrated using resonance enhanced multiphoton ionisation (REMPI) at atmospheric pressure, realized by tuneable lasers. The REMPI spectra of nine alkylbenzenes and alkylphenylethers are investigated. On the basis of these spectra, the complete qualitative distinction of eight compounds in a mixture is shown. These experiments are extended to alkylbenzene isomer mixtures.

In Deutschland hat sich in den letzten zehn Jahren die aus dem Balkan eingewanderte Rosskastanien-Miniermotte verbreitet; sie richtet vor allem in Ballungsgebieten an der weiß blühenden Rosskastanie starke Schäden an. Neben der vollständigen mechanischen Beseitigung und Entsorgung des Falllaubes im Herbst eignen sich zur Bekämpfung chemische Pflanzenschutzmittel. In Potsdam sind 2001 und 2003 an zwei Standorten befallene Rosskastanien versuchsweise mit zwei unterschiedlichen Pestiziden erfolgreich behandelt worden. 2005 wurden die Standorte beprobt und die Bodenproben auf Rückstände der verwendeten Mittel untersucht. TerraTech möchte Kommunen mit vergleichbarem Problem Hinweise auf Bekämpfungsmethoden geben, veröffentlicht diesen Beitrag aber vor allem unter dem Gesichtspunkt des Boden- und Grundwasserschutzes.

Im vorliegenden Beitrag wird an Hand dreier Beispiele der Einsatz von optischer Sensorik zur Produktcharakterisierung dargestellt, nämlich Untersuchungen zum O2-Gehalt in Fruchtsäften, zur Isotopiesignatur von CO2 in Mineralwässern und zu Lichtstreueigenschaften eines Sonnenschutzmittels. Inhalt: Bestimmung von O2 mit Lumineszenzsonden Isotopenselektive Bestimmung von CO2 mit TDLAS Optische Charakterisierung stark streuender Materialien mit Photonendichtewellen

The synthesis of galactose clusters that are linked to a steroid moiety by a peptide-like spacer unit is described. The galactose cluster is obtained by Koenigs-Knorr glycosylation of TRIS-Gly-Fmoc (2b) under Helferich conditions. Peptide and ester bonds are formed after activation of carboxylic acids as diphenylthiophene dioxide (TDO) esters. 6a is synthesized in a convergent way by coupling of (Ac4Gal)3-TRIS-Gly (3e) with cholesteryl TDO succinate (5b). Coupling of (Ac4Gal)3-TRIS-Gly hydrogen succinate (3f) with Gly-O-Chol (5d) by means of EEDQ yields 6d. Reaction of (Ac4Gal)3-TRIS-Gly-SUCC-O-TDO (3g) with 25-hydroxycholesterol leads in a linear sequence to the oxysterol derivative 6f. Selective cleavage of the acetyl groups from galactose units yields the known compound 6b and the new derivatives 6e and 6g.

The antibiotic fungal metabolite sinefungin is a potent inhibitor of S-adenosylmethionine-acceptor methyltransferases. Its effect on insect metabolism and especially on corpora allata farnesoic acid methyltransferase, which catalyzes the penultimate step of juvenile hormone biosynthesis, was investigated in Locusta migratoria. Injection of sinefungin results in a delay of imaginal molt and in suppression of ovary development. Isolated corpora allata are unable to synthesize juvenile hormone III in the presence of more than 1.0 mM sinefungin. In a cell-free system containing the S-adenosylmethionine-dependent farnesoic acid methyltransferase from corpora allata sinefungin is a competitive inhibitor of the synthesis of methylfarnesoate with Ki of 1 μM.

Cationic and zwitterionic polymerizable surfactants bearing tri- and tetraethyleneglycol spacer groups between the polymerizable moiety and the surfactant structure were prepared and polymerized. Monomers and polymers were investigated with respect to their aggregation behavior in aqueous systems and compared to analogous monomers and polymers lacking spacer groups. In the case of the monomeric surfactants, the spacer groups depress both the Kraffttemperature and the critical micelle concentration. the area occupied per molecule at the air-water interface is substantially enlarged by the spacers, whereas the depression of surface tension is nearly constant. Although the monomers with and without spacers are true surfactants, all the polymers are water-insoluble, but form monomolecular layers at the air-water interface. In analogy to the monomer behavior, the incorporation of the spacer groups increases the area occupied per repeat unit at the air-water interface substantially, but hardly affects the surface activity.