Zugl.: Halle (Saale), Univ., Diss., 2009

Thesis (doctoral)--Tübingen, 1981.

Techn. Hochsch., Diss., 2000--Aachen. / Gedr. Ausg. im Verl. Shaker, Aachen.

Die vorliegende Arbeit ist auf die Synthese und Charakterisierung von Bismutoxidoclustern als Vorstufen zur Darstellung Bismut(III)-basierter Halbleiter fokussiert, gefolgt von den Untersuchungen zum photoinduzierten Abbau von Schadstoffen in wässriger Lösung unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht in Anwesenheit der dargestellten Halbleiter. Bismut(III)-nitrat wird durch Hydrolyse und Kondensation in Lösung unter kontrollierten Bedingungen zu mehrkernigen Bismutoxidonitratclustern der Form [Bi38O45(NO3)24(DMSO)28+δ] umgesetzt. In der Anwesenheit von Cer(III)-nitrat erfolgt die Synthese eines heterometallischen Bismutoxidonitratclusters der Form [Bi38O45(NO3)24(DMSO)28+δ]:Ce, welcher zur Darstellung von Cer-dotiertem Bismut(III)-oxid geeignet ist. Der gezielte Ligandenaustausch an Bismutoxidonitratclustern liefert unter Erhalt der Clusterkernstruktur die bislang größten Iodid-funktionalisierten Bismutoxidocluster, z.B. [Bi38O46I21(NO3)(DMSO)19.5]. Die Darstellung von Bismut(III)-basierten Halbleitern erfolgt sowohl im Mikrowellenreaktor unter hydro- und solvothermalen Bedingungen als auch über die Hydrolyse ausgewählter Vorstufen bei Raumtemperatur, gefolgt von der thermischen Zersetzung im Festkörper. Aufgrund der Reaktivität der alkalischen Reaktionsmischung der Bismut(III)-haltigen Vorstufe mit SiO2-basierten Glasgeräten unter der Bildung von Bi12SiO20 – einer Verbindung vom Sillenit-Strukturtyp – erfolgen detaillierte Untersuchungen zur Unterscheidung vom isomorphen γ-Bi2O3 (Sillenit). Die Umsetzung von Bismutoxidoclustern mit Schwefel-, Selen- und Rhenium-haltigen Zusätzen führt zur Stabilisierung neuartiger kubischer Mischoxide der Form δ-Bi2O3:M (M = S, Se, Re). Im System Bi2O3–TeO3–Na2O wird u.a. eine neue Verbindung vom doppelten Perowskit-Strukturtyp erhalten. Die neuartigen Bismutoxidoiodidcluster werden durch die kontrollierte thermische Zersetzung in verschiedene Bismut(III)-oxidiodide überführt. Die erhaltenen Bismut(III)-basierten Halbleiter eignen sich für den photoinduzierten Abbau von organischen Schadstoffen – wie Rhodamin B und Triclosan – in wässriger Lösung unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht. Die Charakterisierung der dargestellten Verbindungen erfolgt unter anderem mit Pulverröntgendiffraktometrie, Einkristall-Röntgenbeugung, Infrarot- und Raman-Spektroskopie, Kernspinresonanzspektroskopie, CHNS- und CHN-Analyse, Rasterelektronenmikroskopie, Energiedispersiver Röntgenspektroskopie, Elektrosprayionisations-Massenspektrometrie, Röntgenphotoelektronenspektroskopie sowie der Thermogravimetrischen Analyse und der Dynamischen Differenzkalorimetrie.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung intermolekularer C-H...F-, F...F- und Aryl-Perfluorarylwechselwirkungen in Konkurrenz zu potenziell stärkeren Wasserstoffakzeptoren wie Sauerstoff und Stickstoff im organischen Kristall. Darüber hinaus ist die Abhängigkeit der von der Position und der Anzahl der des aromatisch gebundenen Fluors von Interesse. Hierzu wurden Modellverbindungen ausgewählt, die über carbonylischen Sauerstoff, resp. tertiär gebundenen Stickstoff verfügen. Insgesamt lässt sich feststellen, dass selbst unter den vorliegenden Bedingungen strukturell ausgewählter fluororganischer Modellverbindungen zwar supramolekulare Fluorkontakte im Kristall tendenziell lokalisierbar scheinen, jedoch nicht vorhersagbar zu definieren sind. Insbesondere, wenn wie in den studierten Verbindungen Konkurrenzsituationen mit anderen Heteroatomen möglich werden. Dies ist aber gerade ein häufiger Fall in der Praxis, z.B. im Zusammenhang mit pharmazeutischen Wirkstoffen.

Chemokines and their receptors are involved in many aspects of immunity. Chemokine CX3CL1, acting via its receptor CX3CR1, regulates monocyte migration and macrophage differentiation as well as T cell-dependent inflammation. Two common, nonsynonymous polymorphisms in CX3CR1 have previously been shown to alter the function of the CX3CL1/CX3CR1 pathway and were suggested to modify the risk for asthma. Using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight technology, we genotyped polymorphisms Val249Ile and Thr280Met in a cross-sectional population of German children from Munich (n = 1,159) and Dresden (n = 1,940). For 249Ile an odds ratio of 0.77 (95% confidence interval 0.63–0.96; p = 0.017) and for 280Met an odds ratio of 0.71 (95% confidence interval 0.56–0.89; p = 0.004) were found with atopy in Dresden but not in Munich. Neither polymorphism was associated with asthma. Thus, amino acid changes in CX3CR1 may influence the development of atopy but not asthma in German children. Potentially, other factors such as environmental effects may modify the role of CX3CR1 polymorphisms. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008

Techn. Universiẗat, Diss., 2002--Darmstadt.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung intermolekularer C-H...F-, F...F- und Aryl-Perfluorarylwechselwirkungen in Konkurrenz zu potenziell stärkeren Wasserstoffakzeptoren wie Sauerstoff und Stickstoff im organischen Kristall. Darüber hinaus ist die Abhängigkeit der von der Position und der Anzahl der des aromatisch gebundenen Fluors von Interesse. Hierzu wurden Modellverbindungen ausgewählt, die über carbonylischen Sauerstoff, resp. tertiär gebundenen Stickstoff verfügen. Insgesamt lässt sich feststellen, dass selbst unter den vorliegenden Bedingungen strukturell ausgewählter fluororganischer Modellverbindungen zwar supramolekulare Fluorkontakte im Kristall tendenziell lokalisierbar scheinen, jedoch nicht vorhersagbar zu definieren sind. Insbesondere, wenn wie in den studierten Verbindungen Konkurrenzsituationen mit anderen Heteroatomen möglich werden. Dies ist aber gerade ein häufiger Fall in der Praxis, z.B. im Zusammenhang mit pharmazeutischen Wirkstoffen.

Im Vergleich zu herkömmlichen, lösungsmittelbasierten Methoden bietet die Mechanochemie eine einzigartige Möglichkeit, die entstehende Kristallstruktur zu kontrollieren und neue sowie metastabile Kristallstrukturen zu erhalten. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Mechanochemie zur selektiven Synthese von Polymorphen unter Verwendung verschiedener Lösungsmittel eingesetzt werden kann. Um den Prozess umweltfreundlicher zu gestalten, ist es erforderlich, auf den Einsatz von Lösungsmitteln zur selektiven Herstellung von Polymorphen mittels Mechanochemie zu verzichten. Bisher wurde nicht systematisch untersucht, ob eine mechanochemische Polymorphkontrolle ohne den Zusatz von Lösungsmitteln möglich ist. Um zu untersuchen, ob eine Kontrolle von Polymorphen ohne Lösungsmittel Zusatz erreicht werden kann, wurden verschiedene Kokristallsysteme unter Verwendung unterschiedlicher Mahlparameter (Energieeintrag, Bechermaterial und Mühlentemperatur) getestet. Zu diesem Zweck wurde die Cokristalle von drei pharmazeutischen Modellsystemen untersucht. Die untersuchten Systeme waren: (1) Isonicotinamid + Carbamazepin, (2) Isonicotinamid + Glutarsäure sowie (3) Nicotinamid + Pimelinsäure. Jedes System bildet polymorphe Kokristallprodukte. Im Verlauf dieser Arbeit wurde die Stabilität der Polymorphe mittels DFT-Simulationen, DSC und VT-PXRD-Experimenten untersucht. Es wurde gezeigt, dass der Energieeintrag und die Mühlentemperatur eine wichtige Rolle für das mechanochemische Produkt spielen. Eine Kombination aus Energieeintrag und Mühlentemperatur kann sogar hoch Temperatur Polymorphe bei niedriger Temperatur stabilisieren. Basierend auf diesen Ergebnissen können die mechanochemischen Parameter genutzt werden, um die Energiebarrieren für Festkörperübergänge zu senken. Diese Erkenntnisse werden für künftige Untersuchungen von mechanochemischen Prozessen in verschiedenen Materialien und deren Erscheinungsformen wertvoll sein. / Mechanochemistry provides a unique opportunity to control the emerging crystal structure and obtain new and metastable crystal structures, compared to conventional solvent-based methods. However, many factors in mechanochemistry remain largely unexplored despite its potential for polymorph control. Polymorphs can be synthesized selectively using different solvents via mechanochemistry. To achieve environmentally friendly processes, it is necessary to explore methods for producing selective polymorphs through mechanochemical reactions without the use of solvents. It has not yet been systematically investigated whether mechanochemical polymorph control is possible without the addition of solvents. The purpose of this study was to investigate whether polymorph control can be achieved without solvents. To achieve this, different cocrystal systems were tested using various milling parameters (energy input, jar material, and milling temperature). Specifically, the cocrystallisation of three pharmaceutical model systems was investigated by ball milling. These systems included: (1) isonicotinamide + carbamazepine, (2) isonicotinamide + glutaric acid, and (3) nicotinamide + pimelic acid. Each system produces polymorphic cocrystal products. In the process of this work, the stability of the polymorphs were investigated using DFT simulations, DSC and VTPXRD experiments to determine the stability at elevated temperatures. Mechanochemical outcomes of ball milling reactions are influenced by both energy input and milling temperature. The combination of energy input and milling temperature can also stabilize high-temperature polymorphs at low temperatures. These results suggest that mechanochemical parameters can lower the energy barriers for solid-state transitions and provide new insights into controlling polymorphism through mechanochemistry. These findings will be useful for future investigations of mechanochemical processes in various materials and their manifestations.