Das subjektive Wohlbefinden (SWB) spiegelt die Gesamtbeurteilung des Lebens (globales SWB) und die Höhen und Tiefen des täglichen Lebens (erfahrungsbezogenes SWB) wider. Eine Fülle von Belegen deutet darauf hin, dass gesundheitliche Herausforderungen die langfristige Aufrechterhaltung des globalen SWB älterer Erwachsener sowie ihre Emotionsregulation vor Ort gefährden (Barger et al., 2009). Gleichzeitig behauptet die Lebensspannenpsychologie, dass sich das SWB als Ergebnis gesundheitlicher Anfälligkeiten entfaltet, die in ein System von Kontextebenen eingebettet sind, das vom Individuum bis zur Dyade reicht (Baltes & Smith, 2004). Allerdings haben nur wenige Studien mehr als eine Facette der Gesundheit oder des SWB untersucht, noch haben sie typischerweise individuelle Unterschiede (Persönlichkeit) oder sozial-kontextuelle Antezedenzien (z. B. die Gesundheit von signifikanten anderen Personen) untersucht. Um diese Lücken zu schließen, untersucht diese Dissertation: (i) die langfristigen Verläufe mehrerer Facetten des globalen SWB im Alter und ihre Vorhersage durch den objektiven Gesundheitszustand; sowie die kurzfristige Variabilität der Facetten des erfahrungsbezogenen SWB älterer Erwachsener als Ergebnis (ii) anlassbezogener Abweichungen des Gesundheitszustands und (iii) anlassbezogener Abweichungen des Gesundheitszustands des Ehepartners. In jeder Studie wird zusätzlich die Rolle des Neurotizismus untersucht. Zu diesem Zweck verwenden diese Studien fünf unabhängige Datensätze älterer Erwachsener, die objektive, leistungsbezogene und subjektive Maße der Gesundheit und des SWB über drei zunehmend feinere Zeitskalen erhoben haben. Die Ergebnisse dieser Dissertation zeigen, dass es älteren Erwachsenen gelingt, gesundheitliche Herausforderungen zu überwinden, um das SWB über kurze und lange Zeiträume aufrechtzuerhalten. Dabei werden die Kontexte hervorgehoben, in denen dieser Erfolg versagt (angesichts der gesundheitlichen Gefährdung des Ehepartners). / Subjective well-being (SWB) reflects our overall appraisals of life (global SWB) and the ups and downs of everyday living (experiential SWB). Lifespan developmental theory considers the maintenance of SWB in the face of age-related loss an indicator of successful aging (Baltes & Baltes, 1990). However, such loss limits the resources necessary to maintain SWB across old age, with a wealth of evidence that health challenges threaten the long-term maintenance of older adults’ global SWB as well as their in-situ regulation of emotions (Barger et al., 2009). At the same time, lifespan psychology maintains that SWB unfolds as a result of health vulnerabilities embedded into a system of contextual layers from the individual to the dyad (Baltes & Smith, 2004). However, few studies have examined more than one facet of health or SWB, nor have they typically examined individual differences (personality) or social-contextual antecedents (e.g., health of significant others). To address these gaps, this dissertation examines: (i) the long-term trajectories of multiple facets of global SWB across old age and their prediction by objective health; as well as the short-term variability in facets of older adults’ experiential SWB as a result of (ii) occasion-specific deviations in health; and (iii) occasion-specific deviations in one’s spouses’ health. Each study additionally examines the role of neuroticism. To do so, these studies utilize five independent datasets of older adults that sampled objective, performance-based, and subjective measures of health and SWB across three increasingly finer timescales. The findings of this dissertation showcase older adults’ success at overcoming health challenges to maintain SWB across short and long-time scales, and in doing so, highlights the contexts where such success falls short (in the face of spousal health vulnerabilities).

Theoretical background: Considerable progress has been made in illuminating the neural basis of the compulsive use patterns characterizing substance use disorders. It has been suggested to utilize these findings to alleviate the health burden associated with substance use. Objective: We address how neuroimaging research can provide these benefits. Methods: Based on neurobiological models of addiction, we highlight neuroimaging research elucidating neural predictors of relapse and how treatments modify these markers. Results: With the focus on cue reactivity, brain activity related to the motivational salience of drugs and automatized use behaviors can predict relapse. Cue reactivity changes with abstinence, and it remains to be determined whether such changes confer periods of critical relapse susceptibility. Conclusions: Several established and emerging interventions modulate brain activity associated with drug value. However, executive deficits in addiction may compromise interventions targeting control-related prefrontal brain areas. Lastly, it remains more difficult to change the brain responses mediating habitual behaviors. / Theoretischer Hintergrund: Es wurden beträchtliche Fortschritte im Verständnis der neuronalen Grundlagen der für Substanzkonsumstörungen charakteristischen kompulsiven Konsummuster erzielt. Diese Erkenntnisse könnten genutzt werden, um die mit dem Substanzkonsum verbundene gesundheitliche Belastung zu mindern. Fragestellung: Wir untersuchen, wie neurobiologische Forschung zu diesem Ziel beitragen kann. Methoden: Basierend auf neurobiologischen Modellen der Sucht beleuchten wir Arbeiten, die neuronale Prädiktoren von Rückfallen identifizieren und zeigen, wie Interventionen diese Marker verändern. Ergebnisse: Es zeigt sich, dass Cue Reactivität im Zusammenhang mit der motivationalen Bedeutung von Drogen und automatisiertem Konsumverhalten Rückfalle vorhersagen kann. Cue Reactivität verändert sich mit Abstinenz, und es bleibt zu klären, ob solche Veränderungen die Rückfallanfälligkeit beeinflussen. Schlussfolgerungen: Mehrere etablierte und neuere Interventionen modulieren Gehirnaktivität, die mit dem Anreizwert von Drogen assoziiert ist. Exekutivdefizite könnten die Wirkung von Interventionen beeinträchtigen, welche die Nutzung kontrollrelevanter präfrontaler Hirnareale erfordern. Schließlich ist es nach wie vor schwieriger Gehirnaktivität zu verändern, die habituelle Verhaltensweisen mediiert.

Die Prävalenz einer Insektengiftallergie beträgt 2,8 %. Am häufigsten sind Honigbienen (Apis melliferi) und Faltenwespen (Vespula vulgaris, Vespula germanica) Auslöser einer Insektengiftallergie in Deutschland. Sie ist eine allergische Typ-I-Reaktion und durch eine Immunglobulin-E-vermittelte (IgE) Immunreaktion charakterisiert. IgE führt zur Sensibilisierung der an einer Immunreaktion beteiligten Mastzellen und basophilen Granulozyten. Durch den Zweitkontakt erfolgt die Aktivierung jener mit Degranulation von Histamin, Serinproteasen, Prostaglandinen, Leukotrienen und Zytokinen. Dies spiegelt sich in einer allergischen Reaktion mit Vasodilatation, Tachykardie, Hypotonie, Bronchokonstriktion, Pruritus, Schmerzen, Erythem oder Flush, Nausea, Vomitus und Diarrhoe wieder. Mittels Hauttests wie Prick- und Intrakutantest kann eine IgE-vermittelte Sensibilisierung auf das Insektengiftallergen nachgewiesen werden. Es werden die Serumparameter Gesamt-IgE und spezifisches IgE auf native und rekombinante Allergene des Insektengiftes gemessen. Der Basophile Aktivierungstest (BAT) kann ergänzt werden. Hierbei wird die immunologische Quantifizierung der Rezeptorenaktivität auf basophilen Granulozyten mittels Detektion der membranständigen Aktivierungsmarker CD63 und CD203c vor und nach Antigenexposition gemessen. CD63 befindet sich intragranulär gespeichert in ruhenden basophilen Granulozyten, Mastzellen, Makrophagen und Monozyten. In vitro konnte eine verstärkte Expression von CD63 v.a. allergen-induziert und FcεRI-vermittelt beobachtet werden. CD203c ist ein hochspezifischer Marker für die basophile Differenzierungslinie. Nach Allergenstimulation wird eine rasche Expression von CD203c beobachtet, welche FcεRI-vermittelt ist. Am Ausmaß der Expression von CD63 und CD203c kann die allergene Eigenschaft abgeleitet und bei Kreuzreaktivität i.R. der in-vitro-Diagnostik das auslösende Allergen identifiziert werden. Die spezifische Immuntherapie (SIT) ist die einzige kausale Therapie einer Insektengiftallergie. Pathophysiologisch wird eine immunmodulatorische Wirkung angenommen. Die Stichprovokation schätzt die Therapieeffektivität einer SIT auf Grund von Mangel an validen laborchemischen Kriterien ein. Bei Asymptomatik oder lokaler allergischer Reaktion hat das Ergebnis einen hohen prädiktiven Wert für die Verträglichkeit weiterer Stiche. Bei ausbleibender systemischer Reaktion nach 3 bis 5 Jahren SIT kann jene beendet werden, wenn SIT oder Stichprovokation ohne Nebenwirkungen vertragen wurden. Ein Feldstich ist der Stichprovokation ebenbürtig, wenn das allergieauslösende Insekt sicher identifiziert wurde. Nach SIT kommt es bei bis zu 15% der Patienten zum Verlust des Schutzes nach 5-10 Jahren (Epidemiology of Insect Venom Sensitivity | JAMA | The JAMA Network, 2017). Die Leitlinie empfiehlt daher ein Notfallset dauerhaft mitzuführen. Vor einer Stichprovokation muss eine 109 Risiko-Nutzen-Abwägung bei relevanten Nebenerkrankungen oder vorbekannter Mastozytose erfolgen. Da die Aktivität des Insektes sowie die Giftzusammensetzung in Abhängigkeit der Jahreszeit variieren, geht die Stichprovokation mit einer eingeschränkten Beurteilbarkeit einher. Auf Grund von erhöhter Angst und Arbeitsausfall für bis zu 3 Tage wird eine Provokation häufig nicht durchgeführt. Daher besteht die Notwendigkeit nach Messmethoden, welche die Therapieeffektivität einer SIT sicher beurteilen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist den BAT bezüglich seines Nutzens als Monitoringinstrument während einer SIT zu prüfen und die Therapieeffektivität jener beurteilen zu können. Es wurden 50 Probanden während einer SIT begleitet (6 Kinder mit 4x Bienengift- und 2x Wespengiftallergie, 44 Erwachsene mit 4x Bienengift- und 40x Wespengiftallergie). Die Probanden erklärten sich zu Blutentnahmen vor der SIT und alle 6 Monate bis 3 Jahre während der SIT einverstanden. Hieraus erfolgte die Bestimmung der Serumparameter mittels des ImmunoCAP® 250 der Firma Thermo Fisher Scientific/ Phadia. Mit Hilfe des Flow CAST® Kit (FK-CCR) von der Firma Bühlmann Laboratories AG wurde die Expression der Oberflächenmarker basophiler Granulozyten CD63 und CD203c im BAT gemessen. Anhand des a2-Wertes wurde der relative Anteil an aktivierten basophilen Granulozyten [%] auf die Stimulation mit der Allergenkonzentration von 56,8 ng/ml (c2) bestimmt. Der kalkulierte c50-Wert definiert die mindest notwendige Konzentration an Allergen, um eine Aktivierung von 50% aller in der Testprobe vorliegenden basophilen Granulozyten zu induzieren. Klinische Daten wurden in halbjährlichen Visiten telefonisch, vor Ort, mittels Fragebogen und durch Einsicht in Patientenakten erhoben. Probanden wurden nach Stichprovokation oder Feldstich während SIT und Studie zu Verträglichkeit und Klinik befragt. 90,9% der Erwachsenen und 100% der Kinder boten eine allergische Reaktion Stadium II oder III nach Ring & Messmer. Anaphylaktische Reaktionen wurden nicht beschrieben oder beobachtet. Es waren 40 Erwachsene mit einer Wespengift-SIT zu verzeichnen. Für CD203c sind jene im BAT alle Responder, für CD63 waren 4 Probanden Nonresponder. Für CD63 zeigten sich für 60% steigende und für etwa 30% konstante c50-Werte i.V. der SIT. Dies spiegelt sich in fallenden a2-Werten bei etwa 60% aller Probanden dieser Gruppe wieder. Für CD203c konnten für 60-75% der Probanden steigende sowie für 20% konstante c50-Werte kalkuliert werden. Nach einem Jahr SIT boten 20%, nach zwei Jahren 32,5% und nach drei Jahren SIT 47,5% aller Probanden eine geringere Aktivierung basophiler Granulozyten. In der vorliegenden Studie konnte für 4 Testkonzentrationen (c1 = 284 ng/ml, c2 = 56,8 ng/ml, c3 =11,4 ng/ml sowie c4 = 2,27 ng/m) in allen untersuchten Studiengruppen (Kinder mit Bienengift-SIT, Erwachsene mit Bienengift-SIT, Kinder mit Wespengift-SIT und Erwachsene mit Wespengift-SIT) fallende am-Werte über die Zeit der SIT ermittelt werden. 110 Dies korrelierte mit steigenden c50-Werten über die Dauer der SIT. Die Routinetest-konzentration des Flow CAST® Kit (56,8 ng/ml) gibt hierbei die beste Diskriminierung wieder. Alle 40 Erwachsenen mit einer Wespengiftallergie beschrieben eine mildere klinische Symptomatik unter SIT. Für alle 21 Probanden, welche an einer Stichprovokation teilnahmen oder einen Feldstich erlitten, bestätigte sich dies im BAT. Anhand von Serologie oder Kinetikmessungen lässt sich in der vorliegenden Studie keine Aussage zur Immunmodulation einer SIT und ihrer Therapieeffektivität treffen. Der BAT hingegen ist ein mögliches valides Messverfahren, um die Effektivität einer SIT zu prüfen. Hierfür eignen sich bei guter Korrelation zu Klinik und Stichprovokation/ Feldstich der a2-Wert sowie der kalkulierte c50-Wert. Das Ergebnis eines BAT ist reproduzierbar. Es können Arbeitsausfall und ein erhöhtes Angstempfinden vermieden werden. Ein Routineeinsatz des BAT kann anhand der Studie noch nicht abgeleitet werden. Hausmann et. al konnten jedoch 2014 den c50-Wert als valides Monitoringinstrument der Effektivität bei guter Korrelation zur Stichprovokation belegen. Der BAT ist daher in Fällen interessant, in denen eine Stichprovokation nicht möglich ist (Kontraindikationen, Schwangerschaft, Patientenwunsch). Eine Langzeitwirkung der SIT könnte ggf. mit begleitenden BAT-Messungen geprüft werden. Damit ließe sich die Effektivität einer SIT zum Beispiel auch nach 10 oder 15 Jahren prüfen. Dann wäre eine Aussage darüber möglich, ob das Notfallset lebenslang indiziert ist. Weitere Studien sind notwendig, um die vorliegenden Ergebnisse zu stützen. Eine multizentrische Studie mit standardisiertem BAT und begleitender Stichprovokation ist hierfür Voraussetzung.:Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis 1 Einleitung und Zielstellung 2 Hintergrund und Wissensstand 2.1. Insektengiftallergie 2.1.1. Terminologie der Allergie 2.1.2. Prävalenz der Insektengiftallergie 2.1.3. Hymenoptera - Arten, Taxonomie und Gifte 2.1.4. Immunologische Grundlagen der allergischen Reaktion 2.2. Diagnostik allergischer Reaktionen 2.2.1. Anamnese 2.2.2. Klinik 2.2.3. Hauttests 2.2.4. In-vitro-Allergiediagnostik 2.2.5. Zelluläre Testverfahren 2.3. Therapie 2.3.1. Allgemeine Maßnahmen 2.3.2. Notfalltherapie 2.3.3. Spezifische Immuntherapie (SIT) nach aktueller Leitlinie 2.3.4. Stichprovokation 3 Material und Methoden 3.1. Patientenkollektiv 3.2. Blutentnahmen im Rahmen der Studie während der SIT 3.3. Serologische Untersuchungen 3.4. Zelluläre Testverfahren 3.4.1. Basophiler Aktivierungstest (BAT) 3.4.2. Kinetikuntersuchungen 3.5. Stichprovokation und Feldstiche 3.6. Anamnestische Datenerhebung 3.7. Statistische Methoden 4 Ergebnisse 4.1. Studienpopulation 4.2. Stichereignisse 4.3. Aktivierung basophiler Granulozyten im BAT 4.3.1. Aktivierung basophiler Granulozyten im BAT - c50 und a2 4.3.2. Zeitlicher Verlauf der mittleren Aktivierung basophiler Granulozyten während SIT, Dosis-Wirkungs-Kurve 4.4. Verlauf der serologischen Messdaten 4.5. Kinetikuntersuchungen im BAT 4.6. Anamnese und Klinik 4.7. Korrelation BAT-Ergebnisse und Anamnese/ Klinik 4.8. Korrelation BAT-Ergebnisse und Stichprovokationen/ Feldstiche 5 Diskussion 5.1. Prävalenz der Insektengiftallergie und Verteilungsmuster der allergischen Reaktion nach Ring und Messmer 5.2. Diagnostik und Therapie einer Insektengiftallergie, Studienpopulation 5.3. State of the art - Lücken in Diagnostik und Therapie einer Insektengiftallergie 5.4. Alternative Methoden der Beurteilung der Effektivität einer SIT 5.5. Aktivierung basophiler Granulozyten im BAT 5.5.1 Aktivierung basophiler Granulozyten BAT - a2 und c50 5.5.2. Kinetik der Immunmodulation unter SIT 5.5.3. Interleukin-3 und Expressionskinetik der Oberflächenmarker CD63/ CD203c 5.5.4. Responder versus Nonresponder 5.5.5. Korrelation BAT-Ergebnisse und Anamnese/ Klinik 5.5.6. Korrelation BAT-Ergebnisse und Stichprovokation 5.6. Verlauf der serologischen Messdaten 5.7. Fehleranalysen 5.8. Ausblick in die zukünftige Forschung 6 Zusammenfassung 7 Literaturverzeichnis 8 Danksagung Anhang A Curriculum vitae Anhang B. Veröffentlichungen Anhang C. Anlage 1 - Eröffnung Promotionsverfahren Anhang D. Anlage 2 - Einhaltung gesetzlicher Vorgaben Anhang E. Anlage 3 - Eidesstattliche Erklärung Anhang F. Anlage 4 - Fragebogen Anhang G. Anlage 5 - Experimentelle Daten

This thesis presents computational studies of problems in the organic and polymer chemistry. The state-of-the art quantum chemical methods are used to gain further insight into the origin and the nature of the reactions in three different organic and polymer systems. The research questions are conceptually approached by identifying the key aspects. Then an appropriate strategy for the quantum chemical modeling is developed. In the scope of the polymer chemistry, the novel synthesis technique of nanostructured materials, the so-called twin polymerization, is investigated. Using three model systems of increasing complexity the influence of the anion (trifluoroacetate) in the reaction system is investigated. The effect of the solvent polarity as well as the effect of the entropic contributions are also considered. The rearrangement reaction of the volatile cyanotritylcarbenes is another topic. These carbenes readily rearrange to ethene main products, however also small amount of the unexpected heptafulvenes is formed. This unprecedented heptafulvene formation is modeled in detail and the energetics is systematically evaluated to identify most reasonable rearrangement pathways of the probable multiple alternative routes. Computational investigation of other tritylcarbenes with varying spectator substituents results in sophisticated data base for experimental investigations. At last, some controversial observations in experimental studies concerning the kinetics of the electrophilic alkylation of the barbiturate anion are studied. To interpret the kinetic measurements, different alkylation pathways are analyzed with respect to their energetics. Further, the influence of microsolvation is demonstrated.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung neuartiger elektrophiler Barbiturate. In diesen Zielverbindungen sollte die kovalente Verknüpfung eines elektrophilen bzw. Lewis-aciden Zentrums mit einer Wasserstoffbrückensequenz realisiert sowie deren gegenseitige Beeinflussung untersucht werden. Im Mittelpunkt standen dabei Barbitursäure-funktionalisierte Triarylmethylium-Ionen sowie Merocyanine. Die Charakterisierung der synthetisierten Verbindungen erfolgte mittels NMR-Spektroskopie, Einkristall-Röntgenstrukturanalyse sowie solvatochromen Messungen. Besonderes Augenmerk lag auf der Wechselwirkung mit verschiedenen Rezeptoren über Wasserstoffbrückenbindungen, wobei sowohl die Anzahl als auch die Stärke der Wasserstoffbrücken variiert wurden. Die Reaktion der elektrophilen Barbiturate mit ausgewählten Nucleophilen wurde NMR- und UV/Vis-spektroskopisch verfolgt. In ternären Systemen bestehend aus Elektrophil, Nucleophil und Rezeptor wurde systematisch der Einfluss der Komplexierung über Wasserstoffbrücken auf die Gleichgewichts- und Geschwindigkeitskonstante der Elektrophil-Nucleophil-Rekombination erfasst. Daneben erfolgte die Bestimmung der Nucleophilie-Parameter substituierter Barbiturat-Anionen unter Berücksichtigung des ambidenten Verhaltens dieser Nucleophile.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung neuartiger elektrophiler Barbiturate. In diesen Zielverbindungen sollte die kovalente Verknüpfung eines elektrophilen bzw. Lewis-aciden Zentrums mit einer Wasserstoffbrückensequenz realisiert sowie deren gegenseitige Beeinflussung untersucht werden. Im Mittelpunkt standen dabei Barbitursäure-funktionalisierte Triarylmethylium-Ionen sowie Merocyanine. Die Charakterisierung der synthetisierten Verbindungen erfolgte mittels NMR-Spektroskopie, Einkristall-Röntgenstrukturanalyse sowie solvatochromen Messungen. Besonderes Augenmerk lag auf der Wechselwirkung mit verschiedenen Rezeptoren über Wasserstoffbrückenbindungen, wobei sowohl die Anzahl als auch die Stärke der Wasserstoffbrücken variiert wurden. Die Reaktion der elektrophilen Barbiturate mit ausgewählten Nucleophilen wurde NMR- und UV/Vis-spektroskopisch verfolgt. In ternären Systemen bestehend aus Elektrophil, Nucleophil und Rezeptor wurde systematisch der Einfluss der Komplexierung über Wasserstoffbrücken auf die Gleichgewichts- und Geschwindigkeitskonstante der Elektrophil-Nucleophil-Rekombination erfasst. Daneben erfolgte die Bestimmung der Nucleophilie-Parameter substituierter Barbiturat-Anionen unter Berücksichtigung des ambidenten Verhaltens dieser Nucleophile.

Copper (Cu) interconnects have been widely used to replace aluminum in ultra-large-scale integration due to low resistivity and superior resistance to electromigration. Current processes for the fabrication of interconnects require thin Cu seed layers before the subsequent Cu filling by electrochemical deposition (ECD). It is crucial that these seed layers are coated conformally and smoothly in vias and trenches, ensuring that the ECD Cu films are free of voids. With the continuous scaling down of device dimensions, atomic layer deposition (ALD) has been considered as the most promising technology for making the Cu seed layers, because of its excellent conformality and precise thickness control. This dissertation is dedicated to the multiscale simulation of Cu ALD using the Cu beta-diketonate precursors (nBu3P)2Cu(acac) and Cu(acac)2. Different co-reactants (H, H2, H2O, O3 and wet O2) were investigated with respect to their application for the ALD of metallic Cu and Cu oxides. While Cu beta-diketonates have been widely applied in ALD, the mechanistic details of the surface reactions are still largely unknown. Ab initio calculations were performed to obtain the input data for reactive molecular dynamics (RMD) simulations and thermodynamic modeling, which were realized at the molecular-scale and macroscale, respectively. / Kupferleitbahnen werden in höchstintegrierten Schaltkreisen aufgrund des niedrigen spezifischen Widerstands und der sehr guten Beständigkeit gegen Elektromigration verwenden. Aktuelle Verfahren zur Leitbahnherstellung erfordern dünne Cu Keimschichten vor der anschließenden Cu Füllung durch die elektrochemische Abscheidung (ECD). Dabei ist es entscheidend, dass diese Keimschichten konform und glatt in den Vias und Gräben abgeschieden werden können, so dass die ECD Cu-Filme frei von Hohlräumen sind. Mit der weiteren Skalierung wird die Atomlagenabscheidung (ALD) mit ihrer hohen Konformalität und der ausgezeichneten Dickensteuerung als die vielversprechendste Technik zur Herstellung der Cu Keimschichten betrachtet. Die vorliegende Dissertation ist der Multiskalensimulation der ALD von metallischem Kupfer und Kupferoxiden aus Cu-beta-Diketonat Präkursoren (nBu3P)2Cu(acac) und Cu(acac)2 gewidmet. Verschiedene Koreaktanden H, H2, H2O, O3 und feuchtes O2 werden hinsichtlich ihrer Anwendung für die ALD von metallischem Kupfer oder Kupferoxid untersucht. Die Mechanismen der Oberflächenreaktionen dieser Präkursoren sind noch weitgehend unbekannt, obwohl die Cu Beta-Diketonate in der ALD bereits breite Verwendung finden. Ab-initio-Rechnungen wurden durchgeführt, um die Eingangsdaten für die reaktive Molekulardynamiksimulation und die thermodynamische Modellierung zu erhalten, die sowohl auf molekularer wie auch auf makroskopischer Ebene durchgeführt wurden.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene duroplastische Formmassen laboranalytisch hinsichtlich der rheologischen und thermischen Eigenschaften untersucht. Es wurde u.a. gezielt die absolute Materialfeuchte gesteigert, um den Einfluss dieser auf das Fließ­ Härtungsverhalten zu charakterisieren. Anschließend wurden die Materialien auf einer hochinstrumentierten Spritzgussmaschine mit einem Fließspiralenwerkzeug untersucht. Dabei konnte ein direkter Zusammenhang zwischen dem Rückfluss und dem Plastifizierdrehmoment in Abhängigkeit der Materialfeuchte und der Prozessparameter detektiert werden . Des Weiteren wurden über die Differenzdruckmessung im Fließspiralenwerkzeug die scheinbaren Viskositäten über den Fließweg ermittelt. Hierbei konnten unterschiedliche Aufschmelzeffekte über die Fließweglänge in Abhängigke it der duroplastischen Formmasse, der absoluten Materialfeuchte und der Prozessparameter detektiert werden . Durch Schererwärmung konnte die Formmassentemperatur teilweise die Werkzeugtemperatur übersteigen. Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften (Schlagzähigkeit, Biegefestigkeit) konnten keine signifikanten Einflussgrößen detektiert werden. Hinsichtlich des Tg konnten systematischen Unterschiede detektiert und begründet werden. Die beste Möglichkeit zur Ermittlung des Tg lieferte die TMA. Die thermischen Glasübergänge korrelieren mit den in der DSC ermittelten Aushärtegraden , wobei mit steigender Materialfeuchte ein geringer Aushärtegrad detektiert wird. / Within this paper, the rheologieal and thermie eharaeteristies of different thermosetting molding eompounds were investigated using lab analysis methods. Among others, the absolute moisture eontent was inereased purposefully to investigate its influenee on the flow-euring behavior. Subsequently, the materials were analyzed using a highly instrumented injeetion-molding maehine and a flow spiral tool. A direet link between the baekflow and the plastifieation torque dependent on the moisture eontent and proeess parameters was deteeted . Furthermore, a measurement of the differential pressure was eondueted within the flow spiral to deteet the apparent viseosity over the flow path. Within this proeess, different melting effeets over the flow eurve length depending on the molding eompound, the absolute moisture eontent and proeess parameters were deteeted. The shear heating lead to a material temperature inerease of the molding eompound, whieh was partly higher than the tool temperature . Coneerning the meehanieal eharaeteristies (impaet strength, flexural strength), no signifieant influeneing faetors eould be deteeted. In eontrast, systematie differenees of the glass transition temperature were deteeted and their eause eould be explained. The best way to determine the glass transition is the TMA. The glass transition temperatures eorrelate with the degree of eure determined with the DSC, whereas an inereasing moisture eontent is assoeiated with a lower degree of eure.

This thesis presents computational studies of problems in the organic and polymer chemistry. The state-of-the art quantum chemical methods are used to gain further insight into the origin and the nature of the reactions in three different organic and polymer systems. The research questions are conceptually approached by identifying the key aspects. Then an appropriate strategy for the quantum chemical modeling is developed. In the scope of the polymer chemistry, the novel synthesis technique of nanostructured materials, the so-called twin polymerization, is investigated. Using three model systems of increasing complexity the influence of the anion (trifluoroacetate) in the reaction system is investigated. The effect of the solvent polarity as well as the effect of the entropic contributions are also considered. The rearrangement reaction of the volatile cyanotritylcarbenes is another topic. These carbenes readily rearrange to ethene main products, however also small amount of the unexpected heptafulvenes is formed. This unprecedented heptafulvene formation is modeled in detail and the energetics is systematically evaluated to identify most reasonable rearrangement pathways of the probable multiple alternative routes. Computational investigation of other tritylcarbenes with varying spectator substituents results in sophisticated data base for experimental investigations. At last, some controversial observations in experimental studies concerning the kinetics of the electrophilic alkylation of the barbiturate anion are studied. To interpret the kinetic measurements, different alkylation pathways are analyzed with respect to their energetics. Further, the influence of microsolvation is demonstrated.