@phdthesis{Heinz2024,
  author    = {Heinz, Markus},
  title     = {Synthese von Monomeren auf der Basis nachwachsender Rohstoffe und ihre Polymerisation},
  doi       = {10.25932/publishup-63794},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-637943},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XVII, 267},
  year      = {2024},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit thematisiert die Synthese und die Polymerisation von Monomeren auf der Basis nachwachsender Rohstoffe wie zum Beispiel in Gew{\"u}rzen und ätherischen Ölen enthaltenen kommerziell verf{\"u}gbaren Phenylpropanoiden (Eugenol, Isoeugenol, Zimtalkohol, Anethol und Estragol) und des Terpenoids Myrtenol sowie ausgehend von der Rinde einer Birke (Betula pendula) und der Korkeiche (Quercus suber). Ausgew{\"a}hlte Phenylpropanoide (Eugenol, Isoeugenol und Zimtalkohol) und das Terpenoid Myrtenol wurden zun{\"a}chst in den jeweiligen Laurylester {\"u}berf{\"u}hrt und anschließend das olefinische Strukturelement epoxidiert, wobei 4 neue (2-Methoxy-4-(oxiran-2-ylmethyl)phenyldodecanoat, 2-Methoxy-4-(3-methyl-oxiran-2-yl)phenyldodecanoat, (3-Phenyloxiran-2-yl)methyldodecanoat, (7,7-Dimethyl-3-oxatricyclo[4.1.1.02,4]octan-2-yl)methyldodecanoat) und 2 bereits bekannte monofunktionelle Epoxide (2-(4-Methoxybenzyl)oxiran und 2-(4-Methoxyphenyl)-3-methyloxiran) erhalten wurden, die mittels 1H-NMR-, 13C-NMR- und FT-IR-Spektroskopie sowie mit DSC untersucht wurden. Die Photo-DSC Untersuchung der Epoxidmonomere in einer kationischen Photopolymerisation bei 40 °C ergab die maximale Polymerisationsgeschwindigkeit (Rpmax: 0,005 s-1 bis 0,038 s-1) sowie die Zeit (tmax: 13 s bis 26 s) bis zum Erreichen des Rpmax-Wertes und f{\"u}hrte zu fl{\"u}ssigen Oligomeren, deren zahlenmittlerer Polymerisationsgrad mit 3 bis 6 mittels GPC bestimmt wurde. Die Umsetzung von 2-Methoxy-4-(oxiran-2-ylmethyl)phenyldodecanoat mit Methacrylsäure ergab ein Isomerengemisch (2-Methoxy-4-(2-hydroxy-3-(methacryloyloxy)propyl)phenyldodecanoat und 2-Methoxy-4-(2-(methacryl-oyloxy)-3-hydroxypropyl)phenyldodecanoat), das mittels Photo-DSC in einer freien radikalischen Photopolymerisation untersucht wurde (Rpmax: 0,105 s-1 und tmax: 5 s), die zu festen in Chloroform unlöslichen Polymeren f{\"u}hrte. Aus Korkpulver und gemahlener Birkenrinde wurden selektiv 2 kristalline ω-Hydroxyfettsäuren (9,10-Epoxy-18-hydroxyoctadecansäure und 22-Hydroxydocosansäure) isoliert. Die kationische Photopolymerisation der 9,10-Epoxy-18-hydroxyoctadecansäure ergab einen nahezu farblosen transparenten und bei Raumtemperatur elastischen Film, welcher ein Anwendungspotential f{\"u}r Oberflächenbeschichtungen hat. Aus der Reaktion von 9,10-Epoxy-18-hydroxyoctadecansäure mit Methacrylsäure wurde ein bei Raumtemperatur fl{\"u}ssiges Gemisch aus zwei Konstitutionsisomeren (9,18-Dihydroxy-10-(methacryloyloxy)octadecansäure und 9-(Methacryloyloxy)-10,18-dihydroxyoctadecansäure) erhalten (Tg: -60 °C). Die radikalische Photopolymerisation dieser Konstitutionsisomere wurde ebenfalls mittels Photo-DSC untersucht (Rpmax: 0,098 s-1 und tmax: 3,8 s). Die Reaktion von 22-Hydroxydocosansäure mit Methacryloylchlorid ergab die kristalline 22-(Methacryloyloxy)docosansäure, welche ebenfalls in einer radikalischen Photopolymerisation mittels Photo-DSC untersucht wurde (Rpmax: 0,023 s-1 und tmax: 9,6 s). Die mittels AIBN in Dimethylsulfoxid initiierte Homopolymerisation der 22-(Methacryloyloxy)docosansäure und der Isomerengemische bestehend aus 2-Methoxy-4-(2-hydroxy-3-(methacryloyloxy)propyl)phenyldodecanoat und 2-Methoxy-4-(2-(methacryl-oyloxy)-3-hydroxypropyl)phenyldodecanoat sowie aus 9,18-Dihydroxy-10-(methacryloy-loxy)octadecansäure und 9-(Methacryloyloxy)-10,18-dihydroxyoctadecansäure ergab feste lösliche Polymere, die mittels 1H-NMR- und FT-IR-Spektroskopie, GPC (Poly(2-methoxy-4-(2-hydroxy-3-(methacryloyloxy)propyl)phenyldodecanoat / 2-methoxy-4-(2-(methacryloyloxy)-3-hydroxypropyl)phenyldodecanoat): Pn = 94) und DSC (Poly(2-methoxy-4-(2-hydroxy-3-(methacryloyloxy)propyl)phenyldodecanoat / 2-methoxy-4-(2-(methacryloyloxy)-3-hydroxypropyl)phenyldodecanoat): Tg: 52 °C; Poly(9,18-dihydroxy-10-(methacryloyloxy)-octadecansäure / 9-(methacryloyloxy)-10,18-dihydroxyoctadecansäure): Tg: 10 °C; Poly(22-(methacryloyloxy)docosansäure): Tm: 74,1 °C, wobei der Schmelzpunkt mit dem des Photopolymers (Tm = 76,8 °C) vergleichbar ist) charakterisiert wurden. Das bereits bekannte Monomer 4-(4-Methacryloyloxyphenyl)butan-2-on wurde ausgehend von 4-(4-Hydroxyphenyl)butan-2-on hergestellt, welches aus Birkenrinde gewonnen werden kann, und unter identischen Bedingungen f{\"u}r einen Vergleich mit den neuen Monomeren polymerisiert. Die freie radikalische Polymerisation f{\"u}hrte zu Poly(4-(4-methacryloyloxyphenyl)butan-2-on) (Pn: 214 und Tg: 83 °C). Neben der Homopolymerisation wurde eine statistische Copolymerisation des Isomerengemisches 2-Methoxy-4-(2-hydroxy-3-(methacryl-oyloxy)propyl)phenyldodecanoat / 2-Methoxy-4-(2-(methacryloyloxy)-3-hydroxypropyl)-phenyldodecanoat mit 4-(4-Methacryloyloxyphenyl)butan-2-on untersucht, wobei ein äquimolarer Einsatz der Ausgangsmonomere zu einem Anstieg der Ausbeute, der Molmassenverteilung und der Dispersität des Copolymers (Tg: 44 °C) f{\"u}hrte. Die unter Verwendung von Diethylcarbonat als „gr{\"u}nes" Lösungsmittel mittels AIBN initiierten freien radikalischen Homopolymerisationen von 4-(4-Methacryloyloxyphenyl)butan-2-on und von Laurylmethacrylat ergaben vergleichbare Polymerisationsgrade der Homopolymere (Pn: 150), welche jedoch aufgrund ihrer Strukturunterschiede deutlich unterschiedliche Glas{\"u}bergangstemperaturen hatten (Poly(4-(4-methacryloyloxyphenyl)butan-2-on): Tg: 70 °C, Poly(laurylmethacrylat) Tg: -49 °C. Eine statistische Copolymerisation äquimolarer Stoffmengen der beiden Monomere in Diethylcarbonat f{\"u}hrte bei einer Polymerisationszeit von 60 Minuten zu einem leicht bevorzugten Einbau des 4-(4-Methacryloyloxyphenyl)butan-2-on in das Copolymer (Tg: 17 °C). Copolymerisationsdiagramme f{\"u}r die freien radikalischen Copolymerisationen von 4-(4-Methacryloyloxyphenyl)butan-2-on mit n-Butylmethacrylat beziehungsweise 2-(Dimethylamino)ethylmethacrylat (t: 20 min bis 60 min; Molenbr{\"u}che (X) f{\"u}r 4-(4-Methacryloyloxyphenyl)butan-2-on: 0,2; 0,4; 0,6 und 0,8) zeigten ein nahezu ideales azeotropes Copolymerisationsverhalten, obwohl ein leicht bevorzugter Einbau von 4-(4-Methacryloyloxyphenyl)butan-2-on in das jeweilige Copolymer beobachtet wurde. Dabei korreliert ein Anstieg der Ausbeute und der Glas{\"u}bergangstemperatur der erhaltenen Copolymere mit einem zunehmenden Gehalt an 4-(4-Methacryloyloxyphenyl)butan-2-on im Reaktionsgemisch. Die unter Einsatz der modifizierten Gibbs-DiMarzio-Gleichung berechneten Glas{\"u}bergangstemperaturen der Copolymere stimmten mit den gemessenen Werten gut {\"u}berein. Das ist eine gute Ausgangsbasis f{\"u}r die Bestimmung der Glas{\"u}bergangstemperatur eines Copolymers mit einer beliebigen Zusammensetzung.},
  language  = {de}
}
@article{BanerjiThyssenPampeletal.2021,
  author    = {Banerji, Amitabh and Thyssen, Christoph and Pampel, Barbara and Huwer, Johannes},
  title     = {Naturwissenschaftsunterricht und Informatik},
  series = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik},
  volume    = {28},
  journal   = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik},
  number    = {6},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0944-5846},
  doi       = {10.1002/ckon.202100008},
  pages     = {263 -- 265},
  year      = {2021},
  abstract  = {Computer literacy plays an increasingly important role in the education of 21st-century society. For chemistry' education. this results in two aspects: On the one hand. informatics education concepts can help to promote chemistry- and science-specific ways of thinking and working. On the other hand, chemistry education can contribute to information education. This paper addresses both aspects and tries to point out the Mutual benefits of informatics education and science education with regards to chemistry lessons.},
  language  = {de}
}
@article{GoettlichGraulichHuweretal.2022,
  author    = {G{\"o}ttlich, Richard and Graulich, Nicole and Huwer, Johannes and Banerji, Amitabh},
  title     = {Analog und digital},
  series = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik},
  volume    = {29},
  journal   = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0944-5846},
  doi       = {10.1002/ckon.202200046},
  pages     = {182 -- 182},
  year      = {2022},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Halbruegge2024,
  author    = {Halbr{\"u}gge, Lena},
  title     = {Von der Curricularen Innovation zur Wissenschaftskommunikation},
  doi       = {10.25932/publishup-62035},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-620357},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {226},
  year      = {2024},
  abstract  = {Im Rahmen einer explorativen Entwicklung wurde in der vorliegenden Studie ein Konzept zur Wissenschaftskommunikation f{\"u}r ein Graduiertenkolleg, in dem an photochemischen Prozessen geforscht wird, erstellt und anschließend evaluiert. Der Grund daf{\"u}r ist die immer st{\"a}rker wachsende Forderung nach Wissenschaftskommunikation seitens der Politik. Es wird dar{\"u}ber hinaus gefordert, dass die Kommunikation der eigenen Forschung in Zukunft integrativer Bestandteil des wissenschaftlichen Arbeitens wird. Um junge Wissenschaftler bereits fr{\"u}hzeitig auf diese Aufgabe vorzubereiten, wird Wissenschaftskommunikation auch in Forschungsverb{\"u}nden realisiert. Aus diesem Grund wurde in einer Vorstudie untersucht, welche Anforderungen an ein Konzept zur Wissenschaftskommunikation im Rahmen eines Forschungsverbundes gestellt werden, indem die Einstellung der Doktoranden zur Wissenschaftskommunikation sowie ihre Kommunikationsf{\"a}higkeiten anhand eines geschlossenen Fragebogens evaluiert wurden. Dar{\"u}ber hinaus wurden aus den Daten Wissenschaftskommunikationstypen abgeleitet. Auf Grundlage der Ergebnisse wurden unterschiedliche Wissenschaftskommunikationsmaßnahmen entwickelt, die sich in der Konzeption, den Rezipienten, sowie der Form der Kommunikation und den Inhalten unterscheiden. Im Rahmen dieser Entwicklung wurde eine Lerneinheit mit Bezug auf die Inhalte des Graduiertenkollegs, bestehend aus einem Lehr-Lern-Experiment und den dazugeh{\"o}rigen Begleitmaterialien, konzipiert. Anschließend wurde die Lerneinheit in eine der Wissenschaftskommunikationsmaßnahmen integriert. Je nach Anforderung an die Doktoranden, wurden die Maßnahmen durch vorbereitende Workshops erg{\"a}nzt. Durch einen halboffenen Pre-Post-Fragebogen wurde der Einfluss der Wissenschaftskommunikationsmaßnahmen und der dazugeh{\"o}rigen Workshops auf die Selbstwirksamkeit der Doktoranden evaluiert, um R{\"u}ckschl{\"u}sse darauf zu ziehen, wie sich die Wahrnehmung der eigenen Kommunikationsf{\"a}higkeiten durch die Interventionen ver{\"a}ndert. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die einzelnen Wissenschaftskommunikationsmaßnahmen die verschiedenen Typen in unterschiedlicher Weise beeinflussen. Es ist anzunehmen, dass es abh{\"a}ngig von der eigenen Einsch{\"a}tzung der Kommunikationsf{\"a}higkeit unterschiedliche Bed{\"u}rfnisse der F{\"o}rderung gibt, die durch dedizierte Wissenschaftskommunikationsmaßnahmen ber{\"u}cksichtigt werden k{\"o}nnen. Auf dieser Grundlage werden erste Ans{\"a}tze f{\"u}r eine allgemeing{\"u}ltige Strategie vorgeschlagen, die die individuellen F{\"a}higkeiten zur Wissenschaftskommunikation in einem naturwissenschaftlichen Forschungsverbund f{\"o}rdert.},
  language  = {de}
}
@article{HalbrueggeBanerjiMeerholz2022,
  author    = {Halbr{\"u}gge, Lena and Banerji, Amitabh and Meerholz, Klaus},
  title     = {Hallo Zukunft!},
  series = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik},
  volume    = {29},
  journal   = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik},
  number    = {51},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0944-5846},
  doi       = {10.1002/ckon.202200030},
  pages     = {355 -- 361},
  year      = {2022},
  abstract  = {Gedruckte Elektronik ist nicht nur ein aufstrebendes Forschungsfeld, sie wird in naher Zukunft auch eine wesentliche Rolle in unserem Alltag spielen. Gedruckte, elektronische Bauteile k{\"o}nnen sehr d{\"u}nn und flexibel sein und somit vielf{\"a}ltig eingesetzt werden. F{\"u}r die Implementation in der (Hoch-)Schule haben die Autoren eine flexible, lichtemittierende Folie entwickelt, die mit einfachen Materialien und Methoden manuell gedruckt werden kann.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ihlenburg2023,
  author    = {Ihlenburg, Ramona},
  title     = {Sulfobetainhydrogele mit biomedizinischem Anwendungspotential und deren Netzwerkcharakterisierung im Gleichgewichtsquellzustand},
  doi       = {10.25932/publishup-60709},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-607093},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xi, 228, xlviii},
  year      = {2023},
  abstract  = {In dieser Dissertation konnten erfolgreich mechanisch stabile Hydrogele {\"u}ber eine freie radikalische Polymerisation (FRP) in Wasser synthetisiert werden. Dabei diente vor allem das Sulfobetain SPE als Monomer. Dieses wurde mit dem {\"u}ber eine nukleophile Substitution erster bzw. zweiter Ordnung hergestellten Vernetzer TMBEMPA/Br umgesetzt. Die entstandenen Netzwerke wurden im Gleichgewichtsquellzustand im Wesentlichen mittels Niederfeld-Kernresonanzspektroskopie, R{\"o}ntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), Rasterelektronenmikroskopie mit Tieftemperaturtechnik (Kryo-REM), dynamisch-mechanische Analyse (DMA), Rheologie, thermogravimetrische Analyse (TGA) und dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) analysiert. Das hierarchisch aufgebaute Netzwerk wurde anschließend f{\"u}r die matrixgesteuerten Mineralisation von Calciumphosphat und -carbonat genutzt. {\"U}ber das alternierende Eintauchverfahren (engl. „alternate soaking method") und der Variation von Mineralisationsparametern, wie pH-Wert, Konzentration c und Temperatur T konnten dann verschiedene Modifikationen des Calciumphosphats generiert werden. Das entstandene Hybridmaterial wurde qualitativ mittels R{\"o}ntgenpulverdiffraktometrie (XRD), abgeschw{\"a}chte Totalreflexion-fouriertransformierte Infrarot Spektroskopie (ATR-FTIR), Raman-Spektroskopie, Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit energiedispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie (EDXS) und optischer Mikroskopie (OM) als auch quantitative mittels Gravimetrie und TGA analysiert. F{\"u}r die potentielle Verwendung in der Medizintechnik, z.B. als Implantatmaterial, ist die grundlegende Einsch{\"a}tzung der Wechselwirkung zwischen Hydrogel bzw. Hybridmaterial und verschiedener Zelltypen unerl{\"a}sslich. Dazu wurden verschiedene Zelltypen, wie Einzeller, Bakterien und adulte Stammzellen verwendet. Die Wechselwirkung mit Peptidsequenzen von Phagen komplettiert das biologische Unterkapitel. Hydrogele sind mannigfaltig einsetzbar. Diese Arbeit fasst daher weitere Projektperspektiven, auch außerhalb des biomedizinischem Anwendungsspektrums, auf. So konnten erste Ans{\"a}tze zur serienm{\"a}ßige bzw. maßgeschneiderte Produktion {\"u}ber das „Inkjet" Verfahren erreicht werden. Um dies erm{\"o}glichen zu k{\"o}nnen wurden erfolgreich weitere Synthesestrategien, wie die Photopolymerisation und die redoxinitiierte Polymerisation, ausgenutzt. Auch die Eignung als Filtermaterial oder Superabsorber wurde analysiert.},
  language  = {de}
}
@article{TschierschKrugHuweretal.2021,
  author    = {Tschiersch, Anja and Krug, Manuel and Huwer, Johannes and Banerji, Amitabh},
  title     = {ARbeiten mit erweiterter Realit{\"a}t im Chemieunterricht},
  series = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik / hrsg. von der Fachgruppe Chemieunterricht GDCh},
  volume    = {28},
  journal   = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik / hrsg. von der Fachgruppe Chemieunterricht GDCh},
  number    = {6},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0944-5846},
  doi       = {10.1002/ckon.202100009},
  pages     = {241 -- 244},
  year      = {2021},
  abstract  = {Reality enriched with digital information is playing an increasingly important role in our everyday live, but also in chemistry teaching. Thus, teaching-learning environments with augmented reality (AR) arc can have positive effects on knowledge acquisition, motivation and other factors of learning. On the one hand, this paper gives an overview of media educational design parameters and on the other hand, tools are also presented to create and use this technology for teaching.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Nagel2023,
  author    = {Nagel, Alessandro},
  title     = {Energie induzierte Nanopartikel-Substrat Interaktionen},
  doi       = {10.25932/publishup-59639},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-596396},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {IV, 251},
  year      = {2023},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden Energie induzierte Nanopartikel-Substrat Interaktionen untersucht. Dazu wurden Goldnanopartikelanordnungen (AuNPA) auf verschiedenen Silizium-basierten Substraten hergestellt und der Einfluss eines Energieeintrages, genauer gesagt einer thermischen Behandlung oder des Metall-assistierten chemischen {\"A}tzens (MaCE) getestet. Die Nanopartikelanordnungen, welche f{\"u}r die thermische Behandlung eingesetzt wurden, wurden nass-chemisch in Toluol synthetisiert, mit Thiol-terminiertem Polystyrol funktionalisiert und mittels Schleuderbeschichtung auf verschiedenen Substraten (drei Gl{\"a}ser und ein Siliziumwafer) in quasi-hexagonalen Mustern angeordnet. Diese AuNP-Anordnungen wurden mit Temperaturen zwischen 475 °C - 792 °C {\"u}ber verschiedene Zeitr{\"a}ume thermisch behandelt. Generell sanken die Nanopartikel in die Substrate ein, und es wurde festgestellt, dass mit Erh{\"o}hung der Glas{\"u}bergangstemperatur der Substrate die Einsinktiefe der Nanopartikel abnahm. Die AuNPA auf Siliziumwafern wurden auf Temperaturen von 700 °C - 900 °C erhitzt. Die Goldnanopartikel sanken dabei bis zu 2,5 nm in das Si-Substrat ein. Ein Sintern der Nanopartikel fand ab einer Temperatur {\"u}ber 660 °C statt. Welcher Sintermechanismus der dominante ist konnte abschließend nicht eindeutig gekl{\"a}rt werden. F{\"u}r die Untersuchung des Einflusses des zweiten Energieeintrages mittels MaCE wurden AuNPA sowie Goldkern-Silberschale-Anordnungen auf Siliziumsubstraten genutzt. Die AuNPA wurden mit Hilfe von Poly-N-Isopropylacrylamid Mikrogelen und Natriumcitrat-stabilisierten Goldnanopartikeln (Na-AuNP) bzw. Tetrachloridogolds{\"a}ure (TCG) pr{\"a}pariert. Es ergaben sich Nanopartikelanordnungen mit hemisph{\"a}rischen Partikeln (aus Na-AuNP) und zum anderen Nanopartikelanordnungen mit sph{\"a}rischen Partikeln (aus TCG). Durch eine anschließende Silberwachstumsreaktion konnten dann die dazugeh{\"o}rigen Goldkern-Silberschale Nanopartikelanordnungen erhalten werden. Beim MaCE konnten signifikante Unterschiede im Verhalten dieser vier Nanopartikelanordnungen festgestellt werden, z.B. mussten bei den hemisph{\"a}rischen Partikelanordnungen h{\"o}here Wasserstoffperoxidkonzentrationen (0,70 M - 0,91 M) als bei den sph{\"a}rischen Partikelanordnungen (0,08 M - 0,32 M) f{\"u}r das {\"A}tzen eingesetzt werden, um ein Einsinken der Nanopartikel in das Substrat zu erreichen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Badetko2023,
  author    = {Badetko, Dominik},
  title     = {Untersuchungen zur Totalsynthese von Arylnaphthalen-Lignanen mittels Photo-Dehydro-Diels-Alder-Reaktion als Schl{\"u}sselschritt},
  doi       = {10.25932/publishup-59306},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-593065},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {III, 428},
  year      = {2023},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Dissertation wurden die erstmaligen Totalsynthesen der Arylnaphthalen-Lignane Alashinol D, Vitexdoin C, Vitrofolal E, Noralashinol C1 und Ternifoliuslignan E vorgestellt. Der Schl{\"u}sselschritt der entwickelten Methode, basiert auf einer regioselektiven intramolekularen Photo-Dehydro-Diels-Alder (PDDA)-Reaktion, die mittels UV-Strahlung im Durchflussreaktor durchgef{\"u}hrt wurde. Bei der Synthese der PDDA-Vorl{\"a}ufer (Diarylsuberate) wurde eine Synthesestrategie nach dem Baukastenprinzip verfolgt. Diese erm{\"o}glicht die Darstellung asymmetrischer komplexer Systeme aus nur wenigen Grundbausteinen und die Totalsynthese einer Vielzahl an Lignanen. In systematischen Voruntersuchungen konnte zudem die klare {\"U}berlegenheit der intra- gegen{\"u}ber der intermolekularen PDDA-Reaktion aufgezeigt werden. Dabei stellte sich eine Verkn{\"u}pfung der beiden Arylpropiolester {\"u}ber einen Korks{\"a}ureb{\"u}gel, in para-Position, als besonders effizient heraus. Werden asymmetrisch substituierte Diarylsuberate, bei denen einer der endst{\"a}ndigen Estersubstituenten durch eine Trimethylsilyl-Gruppe oder ein Wasserstoffatom ersetzt wurde, verwendet, durchlaufen diese Systeme eine regioselektive Cyclisierung und als Hauptprodukt werden Naphthalenophane mit einem Methylester in 3-Position erhalten. Mit Hilfe von umfangreichen Experimenten zur Funktionalisierung der 4-Position, konnte zudem gezeigt werden, dass die Substitution der nucleophilen Cycloallen-Intermediate, w{\"a}hrend der PDDA-Reaktion, generell durch die Zugabe von N-Halogen-Succinimiden m{\"o}glich ist. In Anbetracht der geringen Ausbeuten haben diese intermolekularen Abfangreaktionen, jedoch keinen pr{\"a}parativen Nutzen f{\"u}r die Totalsynthesen von Lignanen. Mit dem Ziel die allgemeinen photochemischen Reaktionsbedingungen zu optimieren, wurde erstmalig die triplettsensibilisierte PDDA-Reaktion vorgestellt. Durch die Verwendung von Xanthon als Sensibilisator wurde der Einsatz von effizienteren UVA-Lichtquellen erm{\"o}glicht, wodurch die Gefahr einer Photozersetzung durch {\"U}berbestrahlung minimiert wurde. Im Vergleich zur direkten Anregung mit UVB-Strahlung, konnten die Ausbeuten mit indirekter Anregung durch einen Photokatalysator signifikant gesteigert werden. Die grundlegenden Erkenntnisse und die entwickelten Synthesestrategien dieser Arbeit, k{\"o}nnen dazu beitragen zuk{\"u}nftig die Erschließung neuer pharmakologisch interessanter Lignane voranzutreiben. 1 Bisher ist nur die semisynthetische Darstellung von Noralashinol C ausgehend von Hydroxymatairesinol literaturbekannt.},
  language  = {de}
}
@article{TschierschBanerjiRemus2021,
  author    = {Tschiersch, Anja and Banerji, Amitabh and Remus, Ludger},
  title     = {Thymolblau - schulische Synthese \& AR-gest{\"u}tzte Lernmaterialien},
  series = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik},
  volume    = {28},
  journal   = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik},
  number    = {6},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0944-5846},
  doi       = {10.1002/ckon.202100011},
  pages     = {266 -- 269},
  year      = {2021},
  abstract  = {This article presents the synthesis of thymol blue as a student experiment together with suitable augmented reality (AR) learning materials. In addition, the theoretical background on the synthesis of thymol blue and its pH-dependent structure-property relationship is discussed with regards to recent findings. Furthermore, experiences with the experiment in school and university lab-trainings as well as in teacher trainings are reported.},
  language  = {de}
}
@article{HuwerBanerji2020,
  author    = {Huwer, Johannes and Banerji, Amitabh},
  title     = {Corona sei Dank?!},
  series = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik},
  volume    = {27},
  journal   = {Chemie konkret : CHEMKON ; Forum f{\"u}r Unterricht und Didaktik},
  number    = {3},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0944-5846},
  doi       = {10.1002/ckon.202000037},
  pages     = {105 -- 106},
  year      = {2020},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Brinkmann2022,
  author    = {Brinkmann, Pia},
  title     = {Laserinduzierte Breakdownspektroskopie zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Elementgehalten in geologischen Proben mittels multivariater Analysemethoden am Beispiel von Kupfer und ausgew{\"a}hlten Seltenen Erden},
  doi       = {10.25932/publishup-57212},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-572128},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {148},
  year      = {2022},
  abstract  = {Ein schonender Umgang mit den Ressourcen und der Umwelt ist wesentlicher Bestandteil des modernen Bergbaus sowie der zuk{\"u}nftigen Versorgung unserer Gesellschaft mit essentiellen Rohstoffen. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Entwicklung analytischer Strategien, die durch eine exakte und schnelle Vor-Ort-Analyse den technisch-praktischen Anforderungen des Bergbauprozesses gerecht werden und somit zu einer gezielten und nachhaltigen Nutzung von Rohstofflagerst{\"a}tten beitragen. Die Analysen basieren auf den spektroskopischen Daten, die mittels der laserinduzierten Breakdownspektroskopie (LIBS) erhalten und mittels multivariater Datenanalyse ausgewertet werden. Die LIB-Spektroskopie ist eine vielversprechende Technik f{\"u}r diese Aufgabe. Ihre Attraktivit{\"a}t machen insbesondere die M{\"o}glichkeiten aus, Feldproben vor Ort ohne Probennahme oder ‑vorbereitung messen zu k{\"o}nnen, aber auch die Detektierbarkeit s{\"a}mtlicher Elemente des Periodensystems und die Unabh{\"a}ngigkeit vom Aggregatzustand. In Kombination mit multivariater Datenanalyse kann eine schnelle Datenverarbeitung erfolgen, die Aussagen zur qualitativen Elementzusammensetzung der untersuchten Proben erlaubt. Mit dem Ziel die Verteilung der Elementgehalte in einer Lagerst{\"a}tte zu ermitteln, werden in dieser Arbeit Kalibrierungs- und Quantifizierungsstrategien evaluiert. F{\"u}r die Charakterisierung von Matrixeffekten und zur Klassifizierung von Mineralen werden explorative Datenanalysemethoden angewendet. Die spektroskopischen Untersuchungen erfolgen an B{\"o}den und Gesteinen sowie an Mineralen, die Kupfer oder Seltene Erdelemente beinhalten und aus verschiedenen Lagerst{\"a}tten bzw. von unterschiedlichen Agrarfl{\"a}chen stammen. F{\"u}r die Entwicklung einer Kalibrierungsstrategie wurden sowohl synthetische als auch Feldproben von zwei verschiedenen Agrarfl{\"a}chen mittels LIBS analysiert. Anhand der Beispielanalyten Calcium, Eisen und Magnesium erfolgte die auf uni- und multivariaten Methoden beruhende Evaluierung verschiedener Kalibrierungsmethoden. Grundlagen der Quantifizierungsstrategien sind die multivariaten Analysemethoden der partiellen Regression der kleinsten Quadrate (PLSR, von engl.: partial least squares regression) und der Intervall PLSR (iPLSR, von engl.: interval PLSR), die das gesamte detektierte Spektrum oder Teilspektren in der Analyse ber{\"u}cksichtigen. Der Untersuchung liegen synthetische sowie Feldproben von Kupfermineralen zugrunde als auch solche die Seltene Erdelemente beinhalten. Die Proben stammen aus verschiedenen Lagerst{\"a}tten und weisen unterschiedliche Begleitmatrices auf. Mittels der explorativen Datenanalyse erfolgte die Charakterisierung dieser Begleitmatrices. Die daf{\"u}r angewendete Hauptkomponentenanalyse gruppiert Daten anhand von Unterschieden und Regelm{\"a}ßigkeiten. Dies erlaubt Aussagen {\"u}ber Gemeinsamkeiten und Unterschiede der untersuchten Proben im Bezug auf ihre Herkunft, chemische Zusammensetzung oder lokal bedingte Auspr{\"a}gungen. Abschließend erfolgte die Klassifizierung kupferhaltiger Minerale auf Basis der nicht-negativen Tensorfaktorisierung. Diese Methode wurde mit dem Ziel verwendet, unbekannte Proben aufgrund ihrer Eigenschaften in Klassen einzuteilen. Die Verkn{\"u}pfung von LIBS und multivariater Datenanalyse bietet die M{\"o}glichkeit durch eine Analyse vor Ort auf eine Probennahme und die entsprechende Laboranalytik weitestgehend zu verzichten und kann somit zum Umweltschutz sowie einer Schonung der nat{\"u}rlichen Ressourcen bei der Prospektion und Exploration von neuen Erzg{\"a}ngen und Lagerst{\"a}tten beitragen. Die Verteilung von Elementgehalten der untersuchten Gebiete erm{\"o}glicht zudem einen gezielten Abbau und damit eine effiziente Nutzung der mineralischen Rohstoffe.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Michaelis2022,
  author    = {Michaelis, Marcus},
  title     = {Molekulare Erkennung von Cellulose und Cellulose-Fragmenten durch Cellulose-Bindemodule \& Interaktionsstudien zwischen den zytoplasmatischen Dom{\"a}nen von Integrin-β1/β3 und dem fokalen Adh{\"a}sionsprotein Paxillin},
  doi       = {10.25932/publishup-55516},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-555162},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 171},
  year      = {2022},
  abstract  = {Proteine erf{\"u}llen bei einer Vielzahl von Prozessen eine essenzielle Rolle. Um diese Funktionsweisen zu verstehen, bedarf es der Aufkl{\"a}rung derer Struktur und deren Bindungsverhaltens mit anderen Molek{\"u}len wie Proteinen, Peptiden, Kohlenhydraten oder kleinen Molek{\"u}len. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden der Wildtyp und die Punktmutante N126W eines Kohlenhydrat-bindenden Proteins aus dem hitzestabilen Bakterium C. thermocellum untersucht, welches Teil eines Komplexes ist, der Kohlenhydrate wie Cellulose erkennen, binden und abbauen kann. Dazu wurde dieses Protein mit E.coli Bakterien hergestellt und durch Metallchelat- und Gr{\"o}ßenausschlusschromatographie gereinigt. Die Proteine konnten isotopenmarkiert mittels Kernspinresonanz-Spektroskopie (NMR) untersucht werden. H/D-Austauschexperimente zeigten leicht und schwer zug{\"a}ngliche Stellen im Protein f{\"u}r eine m{\"o}gliche Ligandenwechselwirkung. Anschließend konnte eine Interaktion beider Proteine mit Cellulosefragmenten festgestellt werden. Diese interagieren {\"u}ber zwischenmolekulare Kr{\"a}fte mit den Seitenketten von aromatischen Aminos{\"a}uren und {\"u}ber Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen mit anderen Resten. Weiterhin wurde die Calcium-Bindestelle analysiert und es konnte gezeigt werden, das diese nach der Proteinherstellung mit einem Calcium-Ion besetzt ist und dieses mit dem Komplexbildner EDTA entfernbar ist, jedoch wieder reversibel besetzt werden kann. Zum Schluss wurde mittels zweier Methoden versucht (grafting from und grafting to), das Protein mit einem temperatursensorischen Polymer (Poly-N-Isopropylacrylamid) zu koppeln, um so Eigenschaften wie L{\"o}slichkeit oder Stabilit{\"a}t zu beeinflussen. Es zeigte sich, das w{\"a}hrend die grafting from Methode (Polymer w{\"a}chst direkt vom Protein) zu einer teilweisen Entfaltung und Destabilisierung des Proteins f{\"u}hrte, bei der grafting to Methode (Polymer wird separat hergestellt und dann an das Protein gekoppelt) das Protein seine Stabilit{\"a}t behielt und nur wenige Polymerketten angebaut waren. Der zweite Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Interaktion von zwei LIM-Dom{\"a}nen des Proteins Paxillin und der zytoplasmatischen Dom{\"a}ne der Peptide Integrin-β1 und Integrin-β3. Diese spielen eine wichtige Rolle bei der Bewegung von Zellen. Dabei interagieren sie mit einer Vielzahl an anderen Proteinen, um fokale Adh{\"a}sionen (Multiproteinkomplexe) zu bilden. Bei der Herstellung des Peptids Integrin-β3 zeigte sich durch Gr{\"o}ßenausschlusschromatographie und Massenspektrometrie ein Abbau, bei dem verschiedene Aminos{\"a}uregruppen abgespalten werden. Dieser konnte durch eine Zugabe des Serinprotease-Inhibitors AEBSF verhindert werden. Anschließend wurde die direkte Interaktion der Proteine untereinander mittels NMR untersucht. Dabei zeigte sich, das Integrin-β1 und Integrin-β3 an die gleiche Position binden, n{\"a}mlich an den flexiblen Loop der LIM3-Dom{\"a}ne von Paxillin. Die Dissoziationskonstanten zeigten, dass Integrin-β1 mit einer zirka zehnfach h{\"o}heren Affinit{\"a}t im Vergleich zu Integrin-β3 an Paxillin bindet. W{\"a}hrend Paxillins Bindestelle an Integrin-β1 in der Mitte des Peptids liegt, ist bei Integrin-β3 der C-Terminus essenziell. Daher wurden die drei C-terminalen Aminos{\"a}uren entfernt und erneut Bindungsstudien durchgef{\"u}hrt, welche gezeigt haben, das die Affinit{\"a}t dadurch fast vollst{\"a}ndig unterbunden wurde. Final wurde der flexible Loop der LIM3-Dom{\"a}ne in zwei andere Aminos{\"a}uresequenzen mutiert, um die Bindung auf der Paxillin-Seite auszul{\"o}schen. Jedoch zeigten sowohl Zirkulardichroismus-Spektroskopie als auch NMR-Spektroskopie, dass die Mutationen zu einer teilweisen Entfaltung der Dom{\"a}ne gef{\"u}hrt haben und somit nicht als geeignete Kandidaten f{\"u}r diese Studien identifiziert werden konnten.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Freyse2022,
  author    = {Freyse, Daniel},
  title     = {Thioacetal-Bausteine f{\"u}r Fluoreszenzfarbstoffe und molekulare St{\"a}be},
  doi       = {10.25932/publishup-54925},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-549252},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {292},
  year      = {2022},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Dissertation wurde der Sauerstoff im Grundger{\"u}st der [1,3]-Dioxolo[4.5-f]benzodioxol-Fluoreszenzfarbstoffe (DBD-Fluoreszenzfarbstoffe) vollst{\"a}ndig mit Schwefel ausgetauscht und daraus eine neue Klasse von Fluoreszenzfarbstoffen entwickelt, die Benzo[1,2-d:4,5-d']bis([1,3]dithiol)-Fluorophore (S4-DBD-Fluorophore). Insgesamt neun der besonders interessanten, difunktionalisierten Vertreter konnten synthetisiert werden, die sich in ihren elektronenziehenden Gruppen und in ihrer Anordnung unterschieden. Durch den Austausch von Sauerstoff mit Schwefel kam es zu teilweise auff{\"a}lligen Ver{\"a}nderungen in den Fluoreszenzparametern, wie eine Abnahme der Fluoreszenzquantenausbeuten und -lebenszeiten aber auch eine deutliche Rotverschiebung in den Absorptions- und Emissionswellenl{\"a}ngen mit großen STOKES-Verschiebungen. Damit sind die S4-DBD-Fluorophore eine wertvolle Erg{\"a}nzung f{\"u}r die DBD-Farbstoffe. Die Ursachen f{\"u}r die Abnahme der Lebenszeiten und Quantenausbeuten konnte auf eine hohe Besetzung des Triplett-Zustandes zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, welcher durch die verst{\"a}rkten Spin-Bahn-Kopplungen des Schwefels hervorgerufen wird. Zusammen mit dem Arbeitskreis physikalische Chemie der Universit{\"a}t Potsdam konnten auch die photophysikalischen Prozesse {\"u}ber die Transienten-Absorptionsspektroskopie (TAS) aufgekl{\"a}rt werden. Eine Strategie zur Funktionalisierung der S4-DBD-Farbstoffe am Thioacetalger{\"u}st konnte entwickelt werden. So gelang es Alkohol-, Propargyl-, Azid-, NHS-Ester-, Carbons{\"a}ure-, Maleimid- und Tosyl-Gruppen an S4-DBD-Dialdehyden anzubringen. Erweiternd wurden molekulare St{\"a}be auf Basis von Schwefel-Oligo-Spiro-Ketalen (SOSKs) untersucht, bei denen Sauerstoff durch Schwefel ersetzt wurde. Hier konnten die Synthesen der l{\"o}slichkeitsvermittelnden TER-Muffe und auch des Tetrathiapentaerythritols als Grundbaustein deutlich verbessert werden. Aus diesen konnte ein einfaches SOSK-Polymer hergestellt werden. Weitere Versuche zum Aufbau eines Stabes m{\"u}ssen aber noch untersucht werden. Um einen S-OSK-Stab aufzubauen hat sich dabei die Dithiocarbonat-Gruppe in ersten Versuchen als potenzielle geeignete Schutzgruppe f{\"u}r das Tetrathiapentaerythritol herausgestellt.},
  language  = {de}
}
@article{HermannsSchmidt2017,
  author    = {Hermanns, Jolanda and Schmidt, Bernd},
  title     = {Zur Verwendung von QR-Codes in Uni-Seminaren - ein Baustein in den neu konzipierten {\"U}bungen zur Vorlesung „Organische Chemie f{\"u}r Studierende im Nebenfach"},
  series = {Chemkon},
  volume    = {24},
  journal   = {Chemkon},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0944-5846},
  doi       = {10.1002/ckon.201710300},
  pages     = {139 -- 141},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die Verwendung von QR-Codes in Begleitseminaren zur Vorlesung „Organische Chemie" f{\"u}r Studierende mit Chemie im Nebenfach wird vorgestellt. Die Hausaufgaben zu den Seminaren wurden mit einem QR-Code versehen. Dieser f{\"u}hrt zu weiterf{\"u}hrenden Hilfen. Der Einsatz der QR-Codes sowie die Neukonzeption der Seminare wurden evaluiert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sand2021,
  author    = {Sand, Patrick},
  title     = {{\"U}bergangsmetallkatalysierte Funktionalisierungsreaktionen an Vinylsulfonylverbindungen},
  doi       = {10.25932/publishup-53687},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-536879},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {ix, 169},
  year      = {2021},
  abstract  = {Innerhalb dieser Arbeit erfolgte die erstmalige systematische Untersuchung von Vinylsulfons{\"a}ureethylester (1a), Phenylvinylsulfon (1b), N-Benzyl-N-methylethensulfonamid (1c) in der FUJIWARA-MORITANI Reaktion (alternativ als DHR bezeichnet). Bei dieser {\"u}bergangsmetallkatalysierten Reaktion erfolgt der Aufbau einer neuen C-C-Bindung unter der doppelten Aktivierung einer C-H-Bindung. Somit kann ein atom{\"o}konomischer Aufbau von Molek{\"u}len realisiert werden, da keine Beiprodukte in Form von Salzen entstehen. Als aromatischer Reaktant wurden Acetanilide (2) verwendet, damit eine regiospezifische Kupplung durch die katalysatordirigierende Acetamid-Gruppe (CDG) erfolgt. F{\"u}r die Pd-katalysierte DHR wurde eine umfangreiche Optimierung durchgef{\"u}hrt und anschließend konnten neun verschieden, substituierte 2 mit 1a und sieben verschieden, substituierte 2 mit 1b funktionalisiert werden. Da eine Reaktion mit 1c ausblieb, erfolgte ein Wechsel auf eine Ru-katalysierte Methode f{\"u}r die DHR. Mit dieser Methode konnte 1c mit Acetaniliden funktionalisiert werden und das Spektrum der verwendeten 2, in Form von deaktivierenden Substituenten erweitert werden. Im Anschluss wurden die sulfalkenylierten Acetanilide in weiterf{\"u}hrenden Reaktionen untersucht. Hierf{\"u}r wurde eine Reaktionssequenz bestehend aus einer DeacetylierungDiazotierung-Kupplungsreaktion verwendet, um die Acetamid-Gruppe in eine Abgangsgruppe zu {\"u}berf{\"u}hren und danach in einer MATSUDA-HECK Reaktion zu kuppeln. Mit dieser Methode konnten mehrere 1,2-Dialkenylbenzole erhalten werden und die CDG ein weiteres Mal genutzt werden. Neben der {\"U}berf{\"u}hrung der CDG in eine Abgangsgruppe konnte diese auch in die Synthese verschiedener Heterozyklen integriert werden. Daf{\"u}r erfolgte zun{\"a}chst eine 1,3-Zykloaddition durch deprotonierten Tosylmethylisocanid an der elektronenarmen Sulfalkenylgruppe zur Synthese von Pyrrolen. Anschließend erfolgte eine Kupplung der PyrrolFunktion und der CDG durch Zyklokondensation, wodurch Quinoline dargestellt wurden. Durch diese Synthesen konnten Schwefelanaloga des Naturstoffes Marinoquionolin A erhalten werden. Ein weitere {\"u}bergangsmetallkatalysierte C-H-Aktivierungsreaktion, die MATSUDA-HECK Reaktion, wurde genutzt, um 1b zu mit verschieden, subtituierten Diazoniumsalzen zu arylieren. Hier konnten zahlreichen Styrenylsulfone erhalten werden. Der erfolgreiche Einsatz der Vinylsulfonylverbindungen in der Kreuzmetathese konnte innerhalb dieser Arbeit nicht erreicht werden. Daher erfolgte die Synthese verschiedener dialkenylierter Sulfonamide. Hierf{\"u}r wurde die Kettenl{\"a}nge der Alkenyl-Gruppe am Schwefel zwischen 2-3 und am Stickstoff zwischen 3-4 variiert. Der Einsatz der dialkenylierten Sulfonamide erfolgte in den zuvor untersuchten C-H-Aktivierungsmethoden. N-Allyl-N-phenylethensulfonamid (3) konnte erfolgreich in der DHR und HECK Reaktion funktionalisiert werden. Hierbei erfolgte eine methodenspezifische Kupplung in Abh{\"a}ngigkeit von der Elektronendichte der entsprechenden Alkenyl-Gruppe. Die DHR f{\"u}hrte zur selektiven Arylierung der Vinyl-Gruppe und die HECK Reaktion zur Arylierung an der Allyl-Gruppe. Gemischte Produkte wurden nicht erhalten. F{\"u}r die weiteren Diolefine wurde komplexe Produktgemische erhalten. Des Weiteren wurden die Diolefine in der Ringschlussmetathese untersucht und die entsprechenden Sultame in sehr guten Ausbeuten erhalten. Die Verwendung der Sultame in der C-H-Aktivierung war erfolglos. Es wird vermutet, dass f{\"u}r diese zweifachsubstituierten Sulfonamide die vorhandenen Reaktionsbedingungen optimiert werden m{\"u}ssen. Abschließend wurden verschiedene, enantiomerenreine Olefine ausgehend von Levoglucosenon dargestellt. Hierf{\"u}r wurde Levoglucosenon zun{\"a}chst mit einem Allyl- und 3-Butenylgrignard Reagenz umgesetzt. Die entsprechenden Produkte wurden in moderaten Ausbeuten erhalten. Eine weitere Methode begann mit der Reduktion von Levoglucosenon zum Levoglucosenol. Dieser Alkohol wurde mit Allylbromid erfolgreich verethert. Neben der Untersuchungen zur Ethersynthese, erfolgte die Veresterung von Levoglucosenol mit verschiedenen Sulfonylchloriden zu den entsprechenden Sulfons{\"a}ureestern. Diese Olefine wurden in einer Dominometathesereaktion untersucht. Ausgehend vom Allyllevoglucosenylether erfolgte die Darstellung eines Dihydrofurans.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kluge2021,
  author    = {Kluge, Steven},
  title     = {Integration anorganischer F{\"u}llstoffe in Polysulfonmembranen und Auswirkungen auf die Gastransporteigenschaften},
  doi       = {10.25932/publishup-53270},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-532700},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {110},
  year      = {2021},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wird die Herstellung und Charakterisierung von Mixed-Matrix-Membranen (MMM) f{\"u}r die Gastrennung thematisiert. Dazu wurden verschiedene F{\"u}llstoffe genutzt, um in Verbindung mit dem Membranmaterial Polysulfon MMMs herzustellen. Als F{\"u}llstoffe wurden 3 aktive und 2 passive F{\"u}llstoffe verwendet. Die aktiven F{\"u}llstoffe besaßen Poren{\"o}ffnungen, die in der Lage sind Gase in Abh{\"a}ngigkeit der Molek{\"u}lgr{\"o}ße zu trennen. Daraus folgt ein h{\"o}herer idealer Trennfaktor f{\"u}r bestimmte Gaspaare als in Polysulfon selbst. Aufgrund der durch die Poren gebildeten permanenten Kan{\"a}le in den aktiven F{\"u}llstoffen ergibt sich ein schnellerer Gastransport (Permeabilit{\"a}t) als in Polysulfon. Es handelte sich bei den aktiven F{\"u}llstoffen um den Zeolith SAPO-34 und 2 Chargen eines Zeolitic Imidazolate Framework (ZIF) ZIF-8. Die beiden Chargen ZIF-8 unterschieden sich in ihrer spezifischen Oberfl{\"a}che, was diesen Einfluss speziell in die Untersuchungen zum Gastransport einbeziehen sollte. Bei den passiven F{\"u}llstoffen handelte es sich um ein aminofunktionalisiertes Kieselgel und unpor{\"o}se (dichte) Glask{\"u}gelchen. Das Kieselgel besaß Poren, die zu groß waren, um Gase effektiv zu trennen. Die Glask{\"u}gelchen konnten keine Gastrennung erm{\"o}glichen, da sie keine Poren besaßen. Aus der Literatur ist bekannt, dass die Einbettung von F{\"u}llstoffen oft zu Defekten in MMMs f{\"u}hrt. Ein Ziel dieser Arbeit war es daher die Einbettung zu optimieren. Weiterhin sollte der Gastransport in MMMs dieser Arbeit mit dem in einer unbeladenen Polysulfonmembran verglichen werden. Aufgrund des selektiveren Trennverhaltens der aktiven F{\"u}llstoffe im Vergleich zum Membranmaterial, sollte mit der Einbettung aktiver F{\"u}llstoffe die Trennleistung der MMMs mit steigender F{\"u}llstoffbeladung immer weiter verbessert werden. Um die Eigenschaften der MMMs zu untersuchen, wurden diese mittels Rasterelektronenmikroskop (REM), Gaspermeationsmessungen (GP) und Thermogravimetrischer Analyse gekoppelt mit Massenspektrometrie (TGA-MS) charakterisiert. Untersuchungen am REM konnten eine Verbesserung der Einbettung zeigen, wenn ein polymerer Haftvermittler verwendet wurde. Verglichen wurde die optimierte Einbettung mit der Einbettung ohne Haftvermittler und Ergebnissen aus der Literatur, in der die Verwendung verschiedener Silane als Haftvermittler beschrieben wurde. Trotz der verbesserten Einbettung konnte lediglich bei geringen Beladungen an F{\"u}llstoff (10 und 20 Ma-\% bezogen auf das Membranmaterial) eine geringe Steigerung des idealen Trennfaktors in den MMMs gegen{\"u}ber der unbeladenen Polysulfonmembranen beobachtet werden. Bei h{\"o}heren F{\"u}llstoffbeladungen (30, 40 und 50 Ma-\%) war ein deutlicher Anstieg der Permeabilit{\"a}t bei stark sinkendem idealen Trennfaktor zu beobachten. Mit Hilfe von TGA-MS Messungen konnte dar{\"u}ber hinaus festgestellt werden, dass der verwendete Zeolith SAPO-34 durch Wassermolek{\"u}le blockierte Poren{\"o}ffnungen besaß. Das verhinderte den Gastransport im F{\"u}llstoff, wodurch die Trennleistung des F{\"u}llstoffes nicht ausgenutzt werden konnte. Die F{\"u}llstoffe ZIF-8 (chargenunabh{\"a}ngig) und aminofunktionalisiertes Kieselgel wiesen keine blockierten Poren auf. Dennoch zeigte sich in diesen MMMs keine Verbesserung der Gastrenn- oder Gastransporteigenschaften. MMMs mit dichten Glask{\"u}gelchen als F{\"u}llstoff zeigten dasselbe Gastrenn- und Gastransportverhalten, wie alle MMMs mit den zuvor genannten F{\"u}llstoffen. In dieser Arbeit konnte, trotz optimierter Einbettung anorganischer F{\"u}llstoffe, f{\"u}r MMMs keine Verbesserung der Gastrenn- oder Gastransporteigenschaften nachgewiesen werden. Vielmehr wurde ein Einfluss der F{\"u}llstoffmenge auf die Gastransporteigenschaften in MMMs festgestellt. Die {\"A}nderungen der MMMs gegen{\"u}ber Polysulfon stammen von den Folgen der Einbettung von F{\"u}llstoffen in das Matrixpolymer. Durch die Einbettung werden die Eigenschaften des Matrixpolymers {\"a}ndern, sodass auch der Gastransport beeinflusst wird. Des Weiteren wurde dokumentiert, dass in Abh{\"a}ngigkeit der F{\"u}llstoffbeladung die entstehende Membranstruktur beeinflusst wird. Die Beeinflussung war dabei unabh{\"a}ngig von der F{\"u}llstoffart. Es wurde eine Korrelation zwischen F{\"u}llstoffmenge und ver{\"a}nderter Membranstruktur gefunden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bagdahn2021,
  author    = {Bagdahn, Christian},
  title     = {Synthese und Charakterisierung von Polymerionogelen basierend auf ionischen Fl{\"u}ssigkeiten und Polymethylmethacrylat},
  doi       = {10.25932/publishup-53287},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-532874},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {152},
  year      = {2021},
  abstract  = {Zentrales Element dieser Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung praktisch nutzbarer Ionogele. Die Basis der Polymerionogele bildet das Modellpolymer Polymethylmethacrylat. Als Additive kommen ionische Fl{\"u}ssigkeiten zum Einsatz, deren Grundlage Derivate des vielfach verwendeten Imidazoliumkations sind. Die Eigenschaften der eingebetteten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten sind f{\"u}r die Ionogele funktionsgebend. Die Funktionalit{\"a}t der jeweiligen Gele und damit der Transfer der Eigenschaften von ionischen Fl{\"u}ssigkeiten auf die Ionogele wurde in der vorliegenden Arbeit mittels zahlreicher Charakterisierungstechniken {\"u}berpr{\"u}ft und best{\"a}tigt. In dieser Arbeit wurden durch Ionogelbildung makroskopische Ionogelobjekte in Form von Folien und Vliesen erzeugt. Dabei kamen das Filmgießen und das Elektrospinnen als Methoden zur Erzeugung dieser Folien und Vliese zum Einsatz, woraus jeweils ein Modellsystem resultiert. Dadurch wird die vorliegende Arbeit in die Themenkomplexe „elektrisch halbleitende Ionogelfolien" und „antimikrobiell aktive Ionogelvliese" gegliedert. Der Einsatz von triiodidhaltigen ionischen Fl{\"u}ssigkeiten und einer Polymermatrix in einem diskontinuierlichen Gießprozess resultiert in elektrisch halbleitenden Ionogelfolien. Die flexiblen und transparenten Folien k{\"o}nnen Mittelpunkt zahlreicher neuer Anwendungsfelder im Bereich flexibler Elektronik sein. Das Elektrospinnen von Polymethylmethacrylat mit einer ionischen Fl{\"u}ssigkeit f{\"u}hrte zu einem homogen Ionogelvlies, welches ein Modell f{\"u}r die {\"U}bertragung antimikrobiell aktiver Eigenschaften ionischer Fl{\"u}ssigkeiten auf por{\"o}se Strukturen zur Filtration darstellt. Gleichzeitig ist es das erste Beispiel f{\"u}r ein kupferchloridhaltiges Ionogel. Ionogele sind attraktive Materialien mit zahlreichen Anwendungsm{\"o}glichkeiten. Mit der vorliegenden Arbeit wird das Spektrum der Ionogele um ein elektrisch halbleitendes und ein antimikrobiell aktives Ionogel erweitert. Gleichzeitig wurden durch diese Arbeit der Gruppe der ionischen Fl{\"u}ssigkeiten drei Beispiele f{\"u}r elektrisch halbleitende ionische Fl{\"u}ssigkeiten sowie zahlreiche kupfer(II)chloridbasierte ionische Fl{\"u}ssigkeiten hinzugef{\"u}gt.},
  language  = {de}
}
@article{BreternitzLehmannBarnettetal.2019,
  author    = {Breternitz, Joachim and Lehmann, Frederike and Barnett, Sarah A. and Nowell, Harriott and Schorr, Susan},
  title     = {Zur Rolle der Iodid-Methylammonium-Interaktion in der Ferroelektrizit{\"a}t in CH3NH3PbI3},
  series = {Angewandte Chemie},
  volume    = {132},
  journal   = {Angewandte Chemie},
  number    = {1},
  publisher = {John Wiley \& Sons, Inc.},
  address   = {New Jersey},
  pages     = {5},
  year      = {2019},
  abstract  = {Ihre außergew{\"o}hnlich hohen Konversionseffizienzen von {\"u}ber 20 \% und die einfache Zellherstellung machen Hybridperowskite zu heißen Kandidaten f{\"u}r alternative Solarzellenmaterialien. CH3NH3PbI3 als Archetyp dieser Materialklasse besitzt außergew{\"o}hnliche Eigenschaften wie eine sehr effiziente Umwandlung von Solarenergie, wobei besonders Ferroelektrizit{\"a}t als m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung in den Fokus ger{\"u}ckt ist. Diese erfordert allerdings eine nicht-zentrosymmetrische Kristallstruktur als notwendige Voraussetzung. Wir stellen hier eine Erkl{\"a}rung des Symmetriebruchs in diesem Material auf kristallographischem, d. h. fernordnungs-basiertem, Wege vor. W{\"a}hrend das Molek{\"u}lkation CH3NH3+ intrinsisch polar ist, ist es extrem fehlgeordnet und kann deshalb nicht die einzige Erkl{\"a}rung darstellen. Es verzerrt allerdings das umgebende Kristallgitter und ruft dadurch eine Verschiebung der Iod-Atome von den zentrosymmetrischen Positionen hervor.},
  language  = {de}
}
@misc{BreternitzLehmannBarnettetal.2019,
  author    = {Breternitz, Joachim and Lehmann, Frederike and Barnett, Sarah A. and Nowell, Harriott and Schorr, Susan},
  title     = {Zur Rolle der Iodid-Methylammonium-Interaktion in der Ferroelektrizit{\"a}t in CH3NH3PbI3},
  series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe},
  journal   = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe},
  number    = {1},
  issn      = {1866-8372},
  doi       = {10.1002/ange.201910599},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-525674},
  pages     = {7},
  year      = {2019},
  abstract  = {Ihre außergew{\"o}hnlich hohen Konversionseffizienzen von {\"u}ber 20 \% und die einfache Zellherstellung machen Hybridperowskite zu heißen Kandidaten f{\"u}r alternative Solarzellenmaterialien. CH3NH3PbI3 als Archetyp dieser Materialklasse besitzt außergew{\"o}hnliche Eigenschaften wie eine sehr effiziente Umwandlung von Solarenergie, wobei besonders Ferroelektrizit{\"a}t als m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung in den Fokus ger{\"u}ckt ist. Diese erfordert allerdings eine nicht-zentrosymmetrische Kristallstruktur als notwendige Voraussetzung. Wir stellen hier eine Erkl{\"a}rung des Symmetriebruchs in diesem Material auf kristallographischem, d. h. fernordnungs-basiertem, Wege vor. W{\"a}hrend das Molek{\"u}lkation CH3NH3+ intrinsisch polar ist, ist es extrem fehlgeordnet und kann deshalb nicht die einzige Erkl{\"a}rung darstellen. Es verzerrt allerdings das umgebende Kristallgitter und ruft dadurch eine Verschiebung der Iod-Atome von den zentrosymmetrischen Positionen hervor.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dambowsky2021,
  author    = {Dambowsky, Ina},
  title     = {Bioinspirierte Komposite - Strukturbildung durch Verkleben von Nano- oder Mesokristallen mit funktionalisierten Poly(2-oxazolin)en},
  doi       = {10.25932/publishup-52367},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-523671},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XII, 220},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die herausragenden mechanischen Eigenschaften nat{\"u}rlicher anorganisch-organischer Kompositmaterialien wie Knochen oder Muschelschalen entspringen ihrer hierarchischen Struktur, die von der nano- bis hinauf zur makroskopischen Ebene reicht, und einer kontrollierten Verbindung entlang der Grenzfl{\"a}chen der anorganischen und organischen Komponenten. Ausgehend von diesen Schl{\"u}sselprinzipien des biologischen Materialdesigns wurden in dieser Arbeit zwei Konzepte f{\"u}r die bioinspirierte Strukturbildung von Kompositen untersucht, die auf dem Verkleben von Nano- oder Mesokristallen mit funktionalisierten Poly(2-oxazolin)-Blockcopolymeren beruhen sowie deren Potenzial zur Herstellung bioinspirierter selbstorganisierter hierarchischer anorganisch-organischer Verbundstrukturen ohne {\"a}ußere Kr{\"a}fte beleuchtet. Die Konzepte unterschieden sich in den verwendeten anorganischen Partikeln und in der Art der Strukturbildung. {\"U}ber einen modularen Ansatz aus Polymersynthese und polymeranaloger Thiol-En-Funktionalisierung wurde erfolgreich eine Bibliothek von Poly(2-oxazolin)en mit unterschiedlichen Funktionalit{\"a}ten erstellt. Die Blockcopolymere bestehen aus einem kurzen partikelaffinen "Klebeblock", der aus Thiol-En-funktionalisiertem Poly(2-(3-butenyl)-2-oxazolin) besteht, und einem langen wasserl{\"o}slichen, strukturbildenden Block, der aus thermoresponsivem und kristallisierbarem Poly(2-isopropyl-2-oxazolin) besteht und hierarchische Morphologien ausbildet. Verschiedene analytische Untersuchungen wie Turbidimetrie, DLS, DSC, SEM oder XRD machten das thermoresponsive bzw. das Kristallisationsverhalten der Blockcopolymere in Abh{\"a}ngigkeit vom eingef{\"u}hrten Klebeblock zug{\"a}nglich. Es zeigte sich, dass diese Polymere ein komplexes temperatur- und pH-abh{\"a}ngiges Tr{\"u}bungsverhalten aufweisen. Hinsichtlich der Kristallisation {\"a}nderte der Klebeblock nicht die nanoskopische Kristallstruktur; er beeinflusste jedoch die Kristallisationszeit, den Kristallisationsgrad und die hierarchische Morphologie. Dieses Ergebnis wurde auf das unterschiedliche Aggregationsverhalten der Polymere in Wasser zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. F{\"u}r die Herstellung von Kompositen nutzte Konzept 1 mikrometergroße Kupferoxalat-Mesokristalle, die eine innere Nanostruktur aufweisen. Die Strukturbildung {\"u}ber den anorganischen Teil wurde durch das Verkleben und Anordnen dieser Partikel erstrebt. Konzept 1 erm{\"o}glichte homogene freistehende stabile Kompositfilme mit einem hohen anorganischen Anteil. Die Partikel-Polymer-Kombination vereinte jedoch ung{\"u}nstige Eigenschaften in sich, d. h. ihre L{\"a}ngenskalen waren zu unterschiedlich, was die Selbstassemblierung der Partikel verhinderte. Aufgrund des geringen Aspektverh{\"a}ltnisses von Kupferoxalat blieb auch die gegenseitige Ausrichtung durch {\"a}ußere Kr{\"a}fte erfolglos. Im Ergebnis eignet sich das Kupferoxalat-Poly(2-oxazolin)-Modellsystem nicht f{\"u}r die Herstellung hierarchischer Kompositstrukturen. Im Gegensatz dazu verwendet Konzept 2 scheibenf{\"o}rmige Laponit®-Nanopartikel und kristallisierbare Blockcopolymere zur Strukturbildung {\"u}ber die organische Komponente durch polymervermittelte Selbstassemblierung. Komplement{\"a}re Analysemethoden (Zeta-Potenzial, DLS, SEM, XRD, DSC, TEM) zeigten sowohl eine kontrollierte Wechselwirkung zwischen den Komponenten in w{\"a}ssriger Umgebung als auch eine kontrollierte Strukturbildung, die in selbstassemblierten Nanokompositen resultiert, deren Struktur sich {\"u}ber mehrere L{\"a}ngenskalen erstreckt. Es wurde gezeigt, dass die negativ geladenen Klebebl{\"o}cke spezifisch und selektiv an den positiv geladenen R{\"a}ndern der Laponit®-Partikel binden und so Polymer-Laponit®-Nanohybridpartikel entstehen, die als Grundbausteine f{\"u}r die Kompositbildung dienen. Die Hybridpartikel sind bei Raumtemperatur elektrosterisch stabilisiert - sterisch durch ihre langen, mit Wasser wechselwirkenden Poly(2-isopropyl-2-oxazolin)-Bl{\"o}cke und elektrostatisch {\"u}ber die negativ geladenen Laponit®-Fl{\"a}chen. Im Ergebnis ließ sich Konzept 2 und damit die Strukturbildung {\"u}ber die organische Komponente erfolgreich umsetzten. Das Laponit®-Poly(2-oxazolin)-Modellsystem er{\"o}ffnete den Weg zu selbstassemblierten geschichteten quasi-hierarchischen Nanokompositstrukturen mit hohem anorganischen Anteil. Abh{\"a}ngig von der frei verf{\"u}gbaren Polymerkonzentration bei der Kompositbildung entstanden zwei unterschiedliche Komposit-Typen. Dar{\"u}ber hinaus entwarf die Arbeit einen Erkl{\"a}rungsansatz f{\"u}r den polymervermittelten Bildungsprozess der Komposit-Strukturen. Insgesamt legt diese Arbeit Struktur-Prozess-Eigenschafts-Beziehungen offen, um selbstassemblierte bioinspirierte Kompositstrukturen zu bilden und liefert neue Einsichten zu einer geeigneten Kombination an Komponenten und Herstellungsbedingungen, die eine kontrollierte selbstassemblierte Strukturbildung mithilfe funktionalisierter Poly(2-oxazolin)-Blockcopolymere erlauben.},
  language  = {de}
}
@article{BechmannBald2020,
  author    = {Bechmann, Wolfgang and Bald, Ilko},
  title     = {Chemische Thermodynamik},
  series = {Einstieg in die Physikalische Chemie f{\"u}r Naturwissenschaftler},
  journal   = {Einstieg in die Physikalische Chemie f{\"u}r Naturwissenschaftler},
  edition   = {7. Auflage},
  publisher = {Springer},
  address   = {Berlin},
  isbn      = {978-3-662-62034-2},
  doi       = {10.1007/978-3-662-62034-2_1},
  pages     = {13 -- 140},
  year      = {2020},
  abstract  = {Der Begriff Thermodynamik ist von den griechischen W{\"o}rtern ϑερμος (warm) und δυναμις (Kraft) abgeleitet. Er steht f{\"u}r das Teilgebiet der Physik (W{\"a}rmelehre), das sich vor allem mit der Umwandlung von W{\"a}rmeenergie in andere Energieformen bei physikalischen Vorg{\"a}ngen befasst.},
  language  = {de}
}
@article{BechmannBald2020,
  author    = {Bechmann, Wolfgang and Bald, Ilko},
  title     = {L{\"o}sungen},
  series = {Einstieg in die Physikalische Chemie f{\"u}r Naturwissenschaftler},
  journal   = {Einstieg in die Physikalische Chemie f{\"u}r Naturwissenschaftler},
  edition   = {7. Auflage},
  publisher = {Springer},
  address   = {Berlin},
  isbn      = {978-3-662-62033-5},
  doi       = {10.1007/978-3-662-62034-2_5},
  pages     = {459 -- 492},
  year      = {2020},
  abstract  = {In diesem Kapitel finden Sie die L{\"o}sungen zu den {\"U}bungsaufgaben.},
  language  = {de}
}
@book{BechmannBald2020,
  author    = {Bechmann, Wolfgang and Bald, Ilko},
  title     = {Einstieg in die Physikalische Chemie f{\"u}r Naturwissenschaftler},
  series = {Studienb{\"u}cher Chemie Lehrbuch},
  journal   = {Studienb{\"u}cher Chemie Lehrbuch},
  edition   = {7. Auflage},
  publisher = {Springer},
  address   = {Berlin},
  isbn      = {978-3-662-62033-5},
  doi       = {10.1007/978-3-662-62034-2},
  pages     = {508},
  year      = {2020},
  abstract  = {Der Einstieg in die Physikalische Chemie f{\"u}r Naturwissenschaftler Einf{\"u}hrung in die Grundlagen der Spektroskopie und der wichtigsten Methoden der Stoff- und Strukturanalytik Mit {\"U}bungsaufgaben und allen L{\"o}sungen inkl. der L{\"o}sungswege Enth{\"a}lt Anleitungen f{\"u}r Praktikumsversuche},
  language  = {de}
}
@article{BechmannBald2020,
  author    = {Bechmann, Wolfgang and Bald, Ilko},
  title     = {Reaktionskinetik},
  series = {Einstieg in die Physikalische Chemie f{\"u}r Naturwissenschaftler},
  journal   = {Einstieg in die Physikalische Chemie f{\"u}r Naturwissenschaftler},
  edition   = {7. Auflage},
  publisher = {Springer},
  address   = {Berlin},
  isbn      = {978-3-662-62033-5},
  doi       = {10.1007/978-3-662-62034-2_2},
  pages     = {141 -- 220},
  year      = {2020},
  abstract  = {Bei der Untersuchung chemischer Reaktionen interessiert zun{\"a}chst, welche Reaktionsprodukte aus gegebenen Ausgangsstoffen gebildet werden k{\"o}nnen. Wichtig sind weiterhin Angaben zum m{\"o}glichen Grad der Umsetzung der Ausgangsstoffe und zur Energiebilanz einer Reaktion. Damit sind aber noch keine Aussagen {\"u}ber den zeitlichen Ablauf der Stoffumwandlung getroffen.},
  language  = {de}
}
@article{BechmannBald2020,
  author    = {Bechmann, Wolfgang and Bald, Ilko},
  title     = {Elektrochemie},
  series = {Einstieg in die Physikalische Chemie f{\"u}r Naturwissenschaftler},
  journal   = {Einstieg in die Physikalische Chemie f{\"u}r Naturwissenschaftler},
  edition   = {7. Auflage},
  publisher = {Springer},
  address   = {Berlin},
  isbn      = {978-3-662-62033-5},
  doi       = {10.1007/978-3-662-62034-2_3},
  pages     = {221 -- 301},
  year      = {2020},
  abstract  = {Es war eine Reihe experimenteller Befunde, die zur Entwicklung dieses Teilgebietes der Physikalischen Chemie und auch zu seiner Unterteilung f{\"u}hrte. Die Liste der Namen, die mit den Experimenten verkn{\"u}pft sind, liest sich nicht nur wie eine Zeittafel der Geschichte der Elektrizit{\"a}tslehre, sondern auch der Physikalischen Chemie selbst.},
  language  = {de}
}
@article{BechmannBald2020,
  author    = {Bechmann, Wolfgang and Bald, Ilko},
  title     = {Wechselwirkung zwischen elektromagnetischer Strahlung und Stoff - Grundlagen der Spektroskopie},
  edition   = {7. Auflage},
  publisher = {Springer},
  address   = {Berlin},
  isbn      = {978-3-662-62033-5},
  doi       = {10.1007/978-3-662-62034-2_4},
  pages     = {303 -- 457},
  year      = {2020},
  abstract  = {Unter elektromagnetischer Strahlung versteht man eine Welle aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern. Stoffe, die dieser Welle ausgesetzt sind, k{\"o}nnen von ihr Energie aufnehmen. Dabei wechseln die Stoffe zwischen ihrem, der jeweiligen Temperatur entsprechenden energetischen Grundzustand G und einem energetisch angeregten Zustand A* (Abbildung 4.1).},
  language  = {de}
}
@phdthesis{John2021,
  author    = {John, Leonard},
  title     = {Neuartige DBD-Fluoreszenzfarbstoffe},
  doi       = {10.25932/publishup-51048},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-510487},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {257},
  year      = {2021},
  abstract  = {Zusammenfassung zur Dissertation „Neuartige DBD-Fluoreszenzfarbstoffe: Synthese, Untersuchungen und Anwendungen" von Leonard John In dieser Arbeit konnten auf Basis der etablierten [1,3]-Dioxolo[4,5-f][1,3]benzodioxol (DBD) Fluoreszenzfarbstoffe zwei neue Konzepte zur Darstellung unsymmetrisch funktionalisierter DBD-Fluorophore entwickelt werden. Die Variation der elektronenziehenden Reste f{\"u}hrte zu einer Erweiterung des Farbspektrums an DBD-Fluorophoren, wobei alle weiteren spektroskopischen Parameter (Fluoreszenzlebenszeit, -quantenausbeute und STOKES-Verschiebung) unver{\"a}ndert hohe Werte aufweisen. Neben der Variation der elektronenziehenden Reste wurde das "pi"-System des DBD-Farbstoffs mit der Einf{\"u}hrung von Stilben-, und Tolan-Derivaten vergr{\"o}ßert. Stilben-Derivate zeigten {\"a}hnlich gute spektroskopische Eigenschaften wie die bereits etablierten DBD-Farbstoffe. Fluorophore mit langwelliger Emission sind auf Grund der großen Gewebe-Eindringtiefe besonders interessant f{\"u}r biologische Anwendungen. Da der langwelligste Vertreter der O4-DBD-Farbstoffe in polaren Medien nur schwer l{\"o}slich ist, wurde ein Weg zur Einf{\"u}hrung l{\"o}slichkeitsvermittelnder Gruppen gesucht. Hierbei fiel die Wahl auf eine Carbons{\"a}ure-Gruppe zur Steigerung der Hydrophilie. Eine von vier untersuchten Methoden erwies sich als zielf{\"u}hrend, sodass das gew{\"u}nschte Molek{\"u}l isoliert werden konnte. Eine erh{\"o}hte Wasserl{\"o}slichkeit wurde allerdings nicht beobachtet. Zur Erforschung von Fettstoffwechselkrankheiten wie der ALZHEIMER-Krankheit werden fluoreszenzmarkierte Lipide ben{\"o}tigt. Um unterschiedliche Bereiche einer Membran zu untersuchen, war das Ziel, den Fluorophor an unterschiedlichen Stellen innerhalb der Fetts{\"a}ure zu lokalisieren. Hierbei sollte die Gesamtkettenl{\"a}nge des DBD-Lipids einer C18-Kette, analog der Stearins{\"a}ure, entsprechen. Durch die stufenweise Einf{\"u}hrung der Reste gelang es, drei DBD-Lipide herzustellen, wobei sich der Fluorophor an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Kette befindet. Die photophysikalischen Eigenschaften der Lipide weichen nur marginal von denen der reinen Fluorophore ab. Eine Einlagerung in giant unilamellar vesicles (GUVs) konnte f{\"u}r zwei Derivate beobachtet werden, wobei keine dom{\"a}nenspezifisch war. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, die vier Sauerstoffatome im DBD-Grundk{\"o}rper stufenweise durch Schwefelatome zu ersetzen und die Ringgr{\"o}ßen des DBD-Fluorophors zu variieren. F{\"u}r die Ringgr{\"o}ße zeigte der 1,2-S2-DBD mit jeweils zwei F{\"u}nfringen die besten spektroskopischen Eigenschaften. Durch die Synthese von zwei weiteren schwefelhaltigen DBD-Grundk{\"o}rpern (S1- und 1,4-S2-DBD) konnten insgesamt drei neue Farbstoffklassen zug{\"a}nglich gemacht werden. F{\"u}r alle neuen Chromophore wurden elektronenziehende Reste (Aldehyd, Acyl, Ester, Carboxy) eingef{\"u}hrt und die jeweiligen Derivate spektroskopisch untersucht. Mit steigender Anzahl an Schwefel-Atomen im Grundk{\"o}rper zeigt sich eine bathochrome Verschiebung der Emission, wobei die Werte f{\"u}r die Fluoreszenzlebenszeit- und -quantenausbeute abnehmen. Die optimalen spektroskopischen Eigenschaften aus langwelliger Emission, hoher Fluoreszenzlebenszeit und -quantenausbeute zeigt das 1,4-S2-Dialdehyd-Derivat. F{\"u}r die S1- und 1,2-S2-Dialdehyd- Derivate wurden Konzepte entwickelt, um bioreaktive Reste (Alkin, HOSu, Maleimid) einzuf{\"u}hren und die Fluorophore in biologischen Systemen anwenden zu k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kaestner2021,
  author    = {Kaestner, Pia Isabel},
  title     = {Neue Polymermaterialien auf der Basis von funktionalisierten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten zur potentiellen Anwendung in Membranen},
  doi       = {10.25932/publishup-50940},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-509403},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 164},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit thematisiert die Synthese und Charakterisierung von neuen funktionalisierten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten und deren Polymerisation. Die ionischen Fl{\"u}ssigkeiten wurden dabei sowohl mit polymerisierbaren Kationen als auch Anionen hergestellt. Zum einen wurden bei thermisch initiierten Polymerisationen Azobis(isobutyronitril) (AIBN) verwendet und zum anderen dienten bei photochemisch initiierten Polymerisationen Bis-4-(methoxybenzoyl)diethylgermanium (Ivocerin®) als Radikalstarter. Mittels Gelpermeationschromatographie konnte das Homopolymer Polydimethylaminoethylmethacrylat untersucht werden, welches erst im Anschluss an die GPC-Messungen polymeranalog modifiziert wurde. Dabei wurden nach einer Quaternisierung und anschließender Anionenmetathese bei diesen Polymeren die Grenzviskosit{\"a}ten bestimmt und mit den Grenzviskosit{\"a}ten der direkt polymerisierten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten verglichen. Bei der direkten Polymerisation von Poly(N-[2-(Methacryloyloxy)ethyl]-N-butyl-N,N-dimethyl-ammoniumbis(trifluormethylsulfonyl)imid) lag [η_Huggins] bei 100 mL/g und bei dem polymeranalog hergestellten Polymer betrug [η_Huggins] = 40 mL/g. Die ionischen Fl{\"u}ssigkeiten mit polymerisierbaren funktionellen Gruppen wurden mittels Photo-DSC hinsichtlich der maximalen Polymerisationsgeschwindigkeit (Rpmax), der Zeit, in der dieses Maximum erreicht wurde, tmax, ihrer Glas{\"u}berganstemperatur (Tg) und des Umsatzes an Vinylprotonen untersucht. Bei diesen Messungen wurde zum einen der Einfluss der unterschiedlichen Alkylkettenl{\"a}nge am Ammoniumion und der Einfluss von verschiedenen Anionen bei gleichbleibender Kationenstruktur analysiert. So polymerisierte das ethylsubstituierte Kation mit einer tmax von 21 Sekunden am langsamsten. Die maximale Polymerisationsgeschwindigkeit (Rpmax) betrug 3.3∙10-2 s-1. Die tmax Werte der {\"u}brigen alkylsubstituierten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe hingegen lagen zwischen 10 und 15 Sekunden. Die Glas{\"u}bergangstemperaturen der mittels photoinduzierter Polymerisation hergestellten Polymere lagen mit 44 bis 55 °C nahe beieinander. Alle Monomere zeigten einen hohen Umsatz der Vinylprotonen; er betrug zwischen 93 und 100\%. Mithilfe einer Bandanlage, ausger{\"u}stet mit einer LED (λ = 395 nm), konnten Polymerfilme hergestellt werden. Der Umsatz an Doppelbindungs{\"a}quivalenten dieser Filme wurde anhand der 1H-NMR Spektroskopie bestimmt. Bei der dynamisch-mechanischen Analyse wurden die Polymerfilme mit einer konstanten Heizrate und Frequenz periodisch wechselnden Beanspruchungen ausgesetzt, um die Glas{\"u}bergangstemperaturen zu bestimmen. Die niedrigste Tg mit 26 °C besaß das butylsubstituierte N-[2-(Methacryloyloxy)ethyl]-N-butyl-N,N-dimethyl-ammoniumbis(trifluormethylsulfonyl)imid, welches als Polymerfilm mit Ivocerin® als Initiator hergestellt wurde, wohingegen die h{\"o}chste Tg bei dem gleichen Polymer, welches direkt durch freie radikalische Polymerisation der ionischen Fl{\"u}ssigkeit in Masse mit AIBN hergestellt wurde, 51 °C betrug. Zus{\"a}tzlich wurden die Filme unter dem Aspekt der Topographie mit einem Rasterkraftmikroskop untersucht, welches eine Dom{\"a}nenstruktur des Polymers N-[2-(methacryloyloxy)ethyl]-N-butyl-N,N-dimethyl-ammonium tris(pentafluorethyl)trifluorphosphat offenbarte.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Czarnecki2021,
  author    = {Czarnecki, Maciej},
  title     = {Untersuchungen zur Synthese von (1,7)-Naphthalenophanen {\"u}ber eine Dehydro-DIELS-ALDER-Reaktion als Schl{\"u}sselschritt},
  doi       = {10.25932/publishup-50867},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-508670},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {vii, 227, XXX},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die vorliegende Dissertation behandelt drei thematische Schwerpunkte. Im Ergebnisteil steht die chemische Synthese von sogenannten (1,7)-Naphthalenophanen im Vordergrund, die zur Substanzklasse von Cyclophanen geh{\"o}ren. W{\"a}hrend zahlreiche Synthesemethoden Strategien zum Aufbau von Ringsystemen (wie z. B. von Naphthalenophanen) verfolgen, die Teil einer bereits existierenden aromatischen Struktur der Ausgangsverbindung sind, nutzen nur wenige Ans{\"a}tze Reaktionen, die einen Ringschluss zum gew{\"u}nschten Produkt erst im Zuge der Synthese etablieren. Eine Benzanellierung, die eine besondere Aufmerksamkeit im Arbeitskreis erfahren hat, ist die Dehydro-DIELS-ALDER-Reaktion (DDA-Reaktion). Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass zw{\"o}lf ausgew{\"a}hlte (1,7)-Naphthalenophane, die teilweise ringgespannt und makrozyklisch aufgebaut waren, mithilfe einer photochemischen Variante der DDA-Reaktion (PDDA-Reaktion) zug{\"a}nglich gemacht werden k{\"o}nnen. Die Versuche, auf thermischem Wege (TDDA-Reaktion) (1,7)-Naphthalenophane herzustellen, misslangen. Die außergew{\"o}hnliche Reaktivit{\"a}t der Photoreaktanten konnte mithilfe quantenchemischer Berechnungen durch eine gefaltete Grundzustandsgeometrie erkl{\"a}rt werden. Dar{\"u}ber hinaus wurden Ringspannungen und strukturelle Spannungsindikatoren der relevanten Photoprodukte ermittelt und Trends in Abh{\"a}ngigkeit der Linkerl{\"a}nge in den NMR-Spektren der Zielverbindungen ermittelt sowie diskutiert. Zudem zeigte eine Variation am Chromophor (Acyl-, Carbons{\"a}ure- und Carbons{\"a}ureester) der Photoreaktanten bei der Bestrahlung in Dichlormethan eine vergleichbare Photokinetik und -reaktivit{\"a}t. Der zweite Abschnitt dieser Dissertation ist dem Design und der Entwicklung zweier Photoreaktoren f{\"u}r UV-Anwendungen im kontinuierlichen Durchfluss gewidmet, da photochemische Transformationen bekanntermaßen in ihrer Skalierbarkeit limitiert sind. Im ersten Prototyp konnten mittels effizienter Parallelschaltung mit bis zu drei UV-Lampen (𝜆𝜆 = 254, 310 und 355 nm) Produktmaterialmengen von bis zu n = 188 mmol anhand eines ausgew{\"a}hlten Fallbeispiels erreicht werden. Im konstruktionstechnisch stark vereinfachten zweiten Photoreaktor wurden alle quarzhaltigen Elemente gegen g{\"u}nstigeres PLEXIGLAS® ersetzt. Das Resultat waren identische Raum-Zeit-Ausbeuten in Bezug auf das zuvor gew{\"a}hlte Synthesebeispiel. Demnach bietet die UV-Photochemie im kontinuierlichen Durchfluss Vorteile gegen{\"u}ber der traditionellen Bestrahlung im Tauchreaktor. Hinsichtlich Reaktionszeit, Produktausbeuten und L{\"o}semittelverbrauch ist sie synthetisch weit {\"u}berlegen. Im letzten Abschnitt der Arbeit wurden diese Erkenntnisse genutzt, um biomedizinisch und pharmakologisch vielversprechende 1-Arylnaphthalen-Lignane mittels einer intramolekularen PDDA-Reaktion (IMPDDA-Reaktion) als Schl{\"u}sselschritt herzustellen. Hierzu wurden drei Konzepte erarbeitet und in der Totalsynthese von drei ausgew{\"a}hlten Zielstrukturen auf Basis des 1-Arylnaphthalengrundger{\"u}sts realisiert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hess2021,
  author    = {Hess, Andreas},
  title     = {Synthese von funktionalisierbaren und abbaubaren Polymersystemen mit Disulfiden},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {v, 135},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese von Disulfiden, der Thiol-Disulfid Metathesereaktion als M{\"o}glichkeit, Polymere zu funktionalisieren, und der Synthese von Polydisulfiden. Im ersten Teil der Arbeit wird die Aminolyse von RAFT-Polymeren und die Abh{\"a}ngigkeit der Polymer-Polymer Disulfidbildung von der Molmasse untersucht. Dabei wurde durch die Aufnahme von Reaktionskinetiken mittels Gel-Permeations-Chromatographie (GPC) festgestellt, dass je l{\"a}nger die Polymerketten sind, desto weniger Disulfid Polymerkopplung tritt auf. RAFT-Polymere werden oft genutzt, um die RAFT-Polymer Endgruppe nach der Polymerisation zu modifizieren oder in einer chemischen Reaktion zu funktionalisieren. Hier kann die Aminolyse in Anwesenheit von kurzkettigen Disulfiden, wie zum Beispiel Cystin, durchgef{\"u}hrt werden, um die Bildung von Polymer-Polymer Disulfiden vollst{\"a}ndig zu unterdr{\"u}cken und ein endgruppenfunktionalisiertes Polymer zu erhalten. Bei dieser Reaktion greift das bei der Aminolyse entstehende Polymerthiolat die kurzkettigen Disulfide an, und es kommt zur Bildung von funktionalisierten Polymeren. Es wurde ein Polyethylenglykoldisulfid eingesetzt, um ein amphiphiles Blockcopolymer zu erhalten. Als RAFT-Polymer wurde Polystyrol (PS) verwendet, und es konnte die Bildung von Polystyrol-Polyethylenglykol Copolymeren nachgewiesen werden. Das amphiphile Polymer bildet im w{\"a}ssrigen Medium Vesikel. Die Oberfl{\"a}che der Vesikel konnte mittels der Thiol-Disulfid Metathese umfunktionalisiert werden. Die Aminolyse von PS RAFT-Polymeren mit einem Polylaktiddisulfid oder einem Polybenzylglutamatdisulfid ergab Polystyrol-block-Polyester und Polystyrol-block-Polyaminos{\"a}uren Copolymere. Im zweiten Teil der Arbeit liegt der Fokus auf der Synthese von Polydisulfiden und ihren thermischen Eigenschaften. Es wurden verschiedene Alkyldithiole synthetisiert und mittels Wasserstoffperoxid und Triethylamin polymerisiert. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Polymere teilkristallin sind und dass der Schmelzpunkt und die Kristallinit{\"a}t der Polymere mit steigender Alkylkettenl{\"a}nge zwischen den Disulfidbindungen zunehmen. Die M{\"o}glichkeit einer Polymerkettenerweiterung nach der Polymerisation ist mit diesem System gegeben. Die Abbaubarkeit der Polydisulfide konnte durch den Einsatz von Thiolen im basischen Milieu gezeigt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Buechele2020,
  author    = {B{\"u}chele, Dominique},
  title     = {Entwicklung einer robusten Online-Methode zur Bestimmung von N{\"a}hrelementen in Ackerb{\"o}den mit einem Energie-dispersiven RFA-Sensor},
  doi       = {10.25932/publishup-48373},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-483735},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {IX, 106, XLV},
  year      = {2020},
  abstract  = {Im Rahmen der vom Bundesministerium f{\"u}r Bildung und -forschung gef{\"o}rderten Forschungsinitiative „BonaRes - Boden als nachhaltige Ressource der Bio{\"o}konomie" soll sich das Teilprojekt „I4S - integrated system for site-specific soil fertility management" der Entwicklung eines integrierten Systems zum ortsspezifischen Management der Bodenfruchtbarkeit widmen. Hierf{\"u}r ist eine Messplattform zur Bestimmung relevanter Bodeneigenschaften und der quantitativen Analyse ausgew{\"a}hlter Makro- und Mikron{\"a}hrstoffe geplant. In der ersten Phase dieses Projekts liegt das Hauptaugenmerk auf der Kalibrierung und Validierung der verschiedenen Sensoren auf die Matrix Boden, der Probennahme auf dem Acker und der Planung sowie dem Aufbau der Messplattform. Auf dieser Plattform sollen in der zweiten Phase des Projektes die verschiedenen Bodensensoren installiert, sowie Modelle und Entscheidungsalgorithmen zur Steuerung der D{\"u}ngung und dementsprechend Verbesserung der Bodenfunktionen erstellt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Grundlagenuntersuchung und Entwicklung einer robusten Online-Analyse mittels Energie-dispersiver R{\"o}ntgenfluoreszenzspektroskopie (EDRFA) zur Quantifizierung ausgew{\"a}hlter Makro- und Mikron{\"a}hrstoffe in B{\"o}den f{\"u}r eine kosteng{\"u}nstige und fl{\"a}chendeckende Kartierung von Ackerfl{\"a}chen. F{\"u}r die Entwicklung eines Online-Verfahrens wurde ein dem Stand der Technik entsprechender R{\"o}ntgenfluoreszenzmesskopf in Betrieb genommen und die dazugeh{\"o}rigen Ger{\"a}teparameter auf die Matrix Boden optimiert. Die Bestimmung der analytischen Qualit{\"a}ts-merkmale wie Pr{\"a}zision und Nachweisgrenzen fand f{\"u}r eine Auswahl an N{\"a}hrelementen von Aluminium bis Zink statt. Um eine m{\"o}glichst Matrix-angepasste Kalibrierung zu erhalten, wurde sowohl mit zertifizierten Referenzmaterialien (CRM), als auch mit Ackerb{\"o}den kalibriert. Da einer der gr{\"o}ßten Nachteile der R{\"o}ntgenfluoreszenzanalyse die Beeinflussung durch Matrixeffekte ist, wurde neben der klassischen univariaten Datenauswertung auch die chemometrische multivariate Methode der Partial Least Squares Regression (PLSR) eingesetzt. Die PLSR bietet dabei den Vorteil, Matrixeffekte auszugleichen, wodurch robustere Kalibriermodelle erhalten werden k{\"o}nnen. Zus{\"a}tzlich wurde eine Hauptkomponentenanalyse (PCA) durchgef{\"u}hrt, um Gemeinsamkeiten und Ausreißer innerhalb des Probensets zu identifizieren. Es zeigte sich, dass eine Klassifizierung der B{\"o}den anhand ihrer Textur Sand, Schluff, Lehm und Ton m{\"o}glich ist. Aufbauend auf den Ergebnissen idealer Bodenproben (zu Tabletten gepresste luftgetrocknete Proben mit Korngr{\"o}ßen < 0,5 mm) wurde im Verlauf dieser Arbeit die Probenvorbereitung immer weiter reduziert und der Einfluss verschiedener Kenngr{\"o}ßen untersucht. Diese Einflussfaktoren k{\"o}nnen die Dichte und die Homogenit{\"a}t der Probe, sowie Korngr{\"o}ßeneffekte und die Feuchtigkeit sein. Anhand des RMSE (Wurzel der mittleren Fehlerquadratsumme) und unter Ber{\"u}cksichtigung der Residuen werden die jeweils erstellten Kalibriermodelle miteinander verglichen. Um die G{\"u}te der Modelle zu bewerten, wurden diese mit einem Testset validiert. Hierf{\"u}r standen 662 Bodenproben von 15 verschiedenen Standorten in Deutschland zur Verf{\"u}gung. Da die Ergebnisse an gepressten Tabletten f{\"u}r die Elemente Al, Si, K, Ca, Ti, Mn, Fe und Zn den Anforderungen f{\"u}r eine sp{\"a}tere Online-Analyse entsprechen, wurden im weiteren Verlauf dieser Arbeit Kalibriermodelle mit losen Bodenproben erstellt. Auch hier konnten gute Ergebnisse durch ausreichende Nachweisgrenzen und eine niedrige gemittelte Messabweichung bei der Vorhersage unbekannter Testproben erzielt werden. Es zeigte sich, dass die Vorhersagef{\"a}higkeit mit der multivariaten PLSR besser ist als mit der univariaten Datenauswertung, insbesondere f{\"u}r die Elemente Mn und Zn. Der untersuchte Einfluss der Feuchtigkeit und der Korngr{\"o}ßen auf die Quantifizierung der Elementgehalte war vor allem bei leichteren Elementen deutlich zu sehen. Es konnte schließlich eine multivariate Kalibrierung unter Ber{\"u}cksichtigung dieser Faktoren f{\"u}r die Elemente Al bis Zn erstellt werden, so dass ein Einsatz an B{\"o}den auf dem Acker m{\"o}glich sein sollte. Eine h{\"o}here Messunsicherheit muss dabei einkalkuliert werden. F{\"u}r eine sp{\"a}tere Probennahme auf dem Feld wurde zudem der Unterschied zwischen statischen und dynamischen Messungen betrachtet, wobei sich zeigte, dass beide Varianten genutzt werden k{\"o}nnen. Zum Abschluss wurde der hier eingesetzte Sensor mit einem kommerziell erh{\"a}ltlichen Hand-Ger{\"a}t auf sein Quantifizierungspotential hin verglichen. Der Sensor weist anhand seiner Ergebnisse ein großes Potential als Online-Sensor f{\"u}r die Messplattform auf. Die Ergebnisse unter Laborbedingungen zeigen, dass eine robuste Analyse Ackerb{\"o}den unter Ber{\"u}cksichtigung der Einflussfaktoren m{\"o}glich ist.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Chao2020,
  author    = {Chao, Madlen},
  title     = {Entwicklung und Validierung eines Online-LIBS-Verfahrens f{\"u}r die Bestimmung von N{\"a}hrelementen in B{\"o}den},
  doi       = {10.25932/publishup-47677},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-476772},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XII, 130},
  year      = {2020},
  abstract  = {In den letzten Jahrzehnten ist die Nachfrage nach kosteng{\"u}nstigen und fl{\"a}chendeckenden Kartierungsm{\"o}glichkeiten im Hinblick auf eine ertragssteigernde und umweltfreundlichere Bewirtschaftung von landwirtschaftlichen Nutzfl{\"a}chen stark gestiegen. Hierf{\"u}r eignen sich spektroskopische Methoden wie die R{\"o}ntgenfluoreszenzanalyse (RFA), Raman- und Gammaspektroskopie sowie die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS). In Abh{\"a}ngigkeit von der Funktionsweise der jeweiligen Methoden werden Informationen zu verschiedensten Bodeneigenschaften wie N{\"a}hrelementgehalt, Textur und pH-Wert erhalten. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Online-LIBS-Verfahrens zur N{\"a}hrelementbestimmmung und Kartierung von Ackerfl{\"a}chen. Die LIBS ist eine schnelle und simultane Multielementanalyse bei der durch das Fokussieren eines hochenergetischen Laserpulses Probenmaterial von der Probenoberfl{\"a}che ablatiert wird und in ein Plasma {\"u}berf{\"u}hrt wird. Beim Abk{\"u}hlen des Plasmas wird Strahlung emittiert, welche R{\"u}ckschl{\"u}sse {\"u}ber die elementare Zusammensetzung der Probe gibt. Diese Arbeit ist im Teilprojekt I4S (Intelligenz f{\"u}r B{\"o}den) im Forschungsprogramm BonaRes (Boden als nachhaltige Ressource f{\"u}r die Bio{\"o}konomie) des Bundesministerium f{\"u}r Bildung und Forschung (BMBF) entstanden. Es wurden insgesamt 651 Bodenproben von verschiedenen Test-Agrarfl{\"a}chen unterschiedlichster Standorte Deutschlands gemessen, ausgewertet und zu Validierungszwecken mit entsprechender Referenzanalytik wie die Optische Emissionsspektroskopie mittels induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und die wellenl{\"a}ngendispersive R{\"o}ntgenfluoreszenzanalyse (WDRFA) charakterisiert. F{\"u}r die Quantifizierung wurden zun{\"a}chst die Messparameter des LIBS-Systems auf die Bodenmatrix optimiert und f{\"u}r die Elemente geeignete Linien ausgew{\"a}hlt sowie deren Nachweisgrenzen bestimmt. Es hat sich gezeigt, dass eine absolute Quantifizierung basierend auf einem univariaten Ansatz aufgrund der starken Matrixeffekte und der schlechten Reproduzierbarkeit des Plasmas nur eingeschr{\"a}nkt m{\"o}glich ist. Bei Verwendung eines multivariaten Ansatz wie der Partial Least Squares Regression (PLSR) f{\"u}r die Kalibrierung konnten f{\"u}r die N{\"a}hrelemente im Vergleich zur univariaten Variante Analyseergebnisse mit h{\"o}herer G{\"u}te und geringeren Messunsicherheiten ermittelt werden. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass das multivariate Modell weiter verbessert werden kann, indem mit einer Vielzahl von gut analysierten B{\"o}den verschiedener Standorte, Bodenarten und einem breiten Gehaltsbereich kalibriert wird. Mithilfe der Hauptkomponentenanalyse (PCA) wurde eine Klassifizierung der B{\"o}den nach der Textur realisiert. Weiterhin wurde auch eine Kalibrierung mit losem Bodenmaterial erstellt. Trotz der Signalabnahme konnten f{\"u}r die verschiedenen N{\"a}hrelemente Kalibriergeraden mit ausreichender, analytischer G{\"u}te erstellt werden. F{\"u}r den Einsatz auf dem Acker wurde außerdem der Einfluss von Korngr{\"o}ße und Feuchtigkeit auf das LIBS-Signal untersucht. Die unterschiedlichen Korngr{\"o}ßen haben nur einen geringen Einfluss auf das LIBS-Signal und das Kalibriermodell l{\"a}sst sich durch entsprechende Proben leicht anpassen. Dagegen ist der Einfluss der Feuchtigkeit deutlich st{\"a}rker und h{\"a}ngt stark von der Bodenart ab, sodass f{\"u}r jede Bodenart ein separates Kalibriermodell f{\"u}r verschiedene Feuchtigkeitsgehalte erstellt werden muss. Mithilfe der PCA kann der Feuchtigkeitsgehalt im Boden grob abgesch{\"a}tzt werden und die entsprechende Kalibrierung ausgew{\"a}hlt werden. Diese Arbeit liefert essentielle Informationen f{\"u}r eine Echtzeit-Analyse von N{\"a}hrelementen auf dem Acker mittels LIBS und leistet einen wichtigen Beitrag zu einer fortschrittlichen und zukunftsf{\"a}higen Nutzung von Ackerfl{\"a}chen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kirste2020,
  author    = {Kirste, Matthias},
  title     = {Ruthenium(II)- und Rhenium(I)-Komplexe des 1,6,7,12-Tetraazaperylens und seiner Dimethyl- und Tetramethylderivate},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XII, 137},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die vorliegende Dissertationsschrift mit dem Titel: „Ruthenium(II)- und Rhenium(I)-Komplexe des 1,6,7,12-Tetraazaperylens und seiner Dimethyl- und Tetramethylderivate" von Matthias Kirste wurde unter der Leitung des Herrn Prof. Dr. Hans-J{\"u}rgen Holdt am Institut f{\"u}r Chemie der Universit{\"a}t Potsdam angefertigt. Die Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit Ruthenium(II)- und Rhenium(I)-Komplexen des großfl{\"a}chigen Liganden 1,6,7,12-Tetraazaperylen (tape) und seiner 2,11-Dimethyl-(dmtape)- und 2,5,8,11-Tetramethyl-(tmtape)-derivate. Es wurden die bekannten Herstellungen des tape- sowie des dmtape-Liganden verbessert und die Synthese des tmtape-Liganden neu entwickelt. Zudem gelang mit einer neu entwickelten chemischen Reaktion die Synthese des dianionischen 3,10-Disulfonato-1,6,7,12-tetraazaperylens. Mit dmtape und tmtape wurde jeweils ein neuer Ruthenium(II)-Komplex hergestellt. Die Komplexe wurden photophysikalisch und elektrochemisch charakterisiert. KT-DNS-Interkalationen wurden von einkernigen Ruthenium(II)-Komplexen mit jeweils tape-, dmtape- und tmtape als interkalative Einheit vermessen. Es zeigte sich, dass diese Komplexe mit einer hohen Bindungsaffinit{\"a}t in die doppelstr{\"a}ngige KT-DNS interkalieren. Aus den mononuklearen Ruthenium(II)-Komplexen gelang die Herstellung von heterodinuklearen RuIIReI-Komplexen, die charakteristische Signale in ihren UV/Vis-Absorptionsspektren zeigen und sehr leicht jeweils ein- sowie zweifach im Bereich von 70 mV bis -80 mV und -440 mV bis -600 mV vs. GKE reduzierbar sind. Diese dmtape- sowie tmtape-verbr{\"u}ckten heterodinuklearen RuIIReI-Komplexe erm{\"o}glichen eine Feinjustierung ihrer photophysikalischen und elektrochemischen Eigenschaften, wobei in dieser Arbeit mithilfe einer chemischen Reaktion eine gezielte Einstellung dieser Eigenschaften gezeigt werden konnte. Metallkomplexe mit solchen charakteristischen, leicht einstellbaren photophysikalischen sowie elektrochemischen Eigenschaften sind geeignete Sensor- und Elektronen-Shuttle-Molek{\"u}le besonders f{\"u}r bioanalytische Einsatzgebiete. Zudem k{\"o}nnten die vielen Einstellm{\"o}glichkeiten der elektronischen Struktur dieser Komplexe sehr interessant f{\"u}r katalytische Anwendungen sein.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sass2020,
  author    = {Saß, Stephan},
  title     = {Optische chemische Sensorik mittels Phasenmodulationsspektroskopie},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {102, xviii},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die vorgelegte Arbeit besteht aus drei Teilprojekten, der Realisierung eines Multiparametersensors (Temperatur, pH-Wert und Sauerstoffkonzentration), der Konzipierung und Untersuchung eines optischen Atemgassensors und Untersuchungen zur Anwendung des Konzeptes der Sauerstoffl{\"o}schung in der Immuntechnologie. Zur Realisierung des Multiparametersensors wurden die einzelnen Sensorfarbstoffe, sofern notwendig, synthetisiert und anschließend einzeln unter Laborbedingungen charakterisiert. Im weiteren Verlauf wurde ein Versuchsaufbau konzipiert mit dem es m{\"o}glich ist, alle verwendeten Sensorfarbstoffe mit einer Anregungsquelle anzuregen. Dabei erfolgte die Detektion der Parameter Temperatur und Sauerstoffkonzentration mittels Phasenmodulationsspektroskopie und die pH-Wert-bestimmung mittels station{\"a}rer Fluoreszenzspektroskopie. So konnte ein Multiparametersensor konzipiert werden, mit dem es m{\"o}glich ist, die drei genannten Parameter simultan, in Echtzeit und ohne externe Temperaturmessung zu detektieren. Im Rahmen der Entwicklung eines optischen Atemgassensors konnte zun{\"a}chst eine neue Sensorform entwickelt werden. Durch diese neue Sensorform, welche sich durch sehr kurze Ansprechzeiten auszeichnet, ist es m{\"o}glich den Sauerstoffgehalt in der Exspirationsluft sehr detailreich zu erfassen. Durch freiwillige Selbstversuche mit dem Atemgassensor konnte eine Korrelation mit einer etablierten Untersuchungsmethode hergestellt werden. W{\"a}hrend der Untersuchungen zur Anwendung des Konzeptes der Sauerstoffl{\"o}schung in der Immuntechnologie konnte zun{\"a}chst ein Modell entwickelt werden, welches die Wechselwirkung zwischen Antik{\"o}rper und synthetisiertem Farbstoff, welcher als Antigen fungierte, beschreibt. Nachdem weiterhin eine Wechselwirkung zwischen Antik{\"o}rper und Antigen in einfachen Medien, wie PBS-Pufferl{\"o}sung, gezeigt werden konnte, gelang dies auch in komplexen Medien wie bovinem Serum, Kuhmilch oder Speichelfl{\"u}ssigkeit. So konnte ein System entwickelt werden, mit dem es m{\"o}glich ist Antik{\"o}rper-Antigen-Wechselwirkungen in komplexen biologischen Medien zu verfolgen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Erler2020,
  author    = {Erler, Alexander},
  title     = {Entwicklung von online-Detektionsverfahren f{\"u}r landwirtschaftlich relevante Analyten},
  doi       = {10.25932/publishup-47340},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-473406},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 123},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die Entwicklung nachhaltiger Bewirtschaftungs- und Produktionsmethoden ist eine der zentralen Fragestellungen der modernen Agrarwirtschaft. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit zwei Forschungsthemen, die das Konzept Nachhaltigkeit beinhalten. In beiden F{\"a}llen werden analytische Grundlagen f{\"u}r die Entwicklung entsprechender landwirtschaftlicher Arbeitsmethoden gelegt. Das erste Thema ist an den sogenannten Pr{\"a}zisionsackerbau angelehnt. Bei diesem wird die Bearbeitung von Agrarfl{\"a}chen ortsabh{\"a}ngig ausgef{\"u}hrt. Das heißt, die Ausbringung von Saatgut, D{\"u}nger, Bew{\"a}sserung usw. richtet sich nach den Eigenschaften des jeweiligen Standortes und wird nicht pauschal gleichm{\"a}ßig {\"u}ber ein ganzes Feld verteilt. Voraussetzung hierf{\"u}r ist eine genaue Kenntnis der Bodeneigenschaften. In der vorliegenden Arbeit sollten diese Parameter mittels der analytischen Technik der Laser-induzierten Breakdown Spektroskopie (LIBS), die eine Form der Elementaranalyse darstellt, bestimmt werden. Bei den hier gesuchten Bodeneigenschaften handelte es sich um die Gehalte von N{\"a}hrstoffen sowie einige sekund{\"a}re Parameter wie den Humusanteil, den pH-Wert und den pflanzenverf{\"u}gbaren Anteil einzelner N{\"a}hrstoffe. Diese Eigenschaften wurden durch etablierte Referenzanalysen bestimmt. Darauf aufbauend wurden die Messergebnissen der LIBS-Untersuchungen durch verschiedene Methoden der sogenannten multivariaten Datenanalyse (MVA) ausgewertet. Daraus sollten Modelle zur Vorhersage der Bodenparameter in zuk{\"u}nftigen LIBS-Messungen erarbeitet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten, dass mit der Kombination von LIBS und MVA s{\"a}mtliche Bodenparameter erfolgreich vorhergesagt werden konnten. Dies beinhaltete sowohl die tats{\"a}chlich messbaren Elemente als auch die sekund{\"a}ren Eigenschaften, welche durch die MVA mit den Elementgehalten in Zusammenhang gebracht wurden. Das zweite Thema besch{\"a}ftigt sich mit der Vermeidung von Verlusten durch Sch{\"a}dlingsbefall bei der Getreidelagerung. Hier sollten mittels der Ionenmobilit{\"a}tsspektrometrie (IMS) Schimmelpilzkontaminationen detektiert werden. Dabei wurde nach den fl{\"u}chtigen Stoffwechselprodukten der Pilze gesucht. Die durch Referenzmessungen mit Massenspektrometern identifizierten Substanzen konnten durch IMS im Gasvolumen {\"u}ber den Proben, dem sogenannten Headspace, nachgewiesen werden. Dabei wurde nicht nur die Anwesenheit einer Kontamination festgestellt, sondern diese auch charakterisiert. Die freigesetzten Substanzen bildeten spezifische Muster, anhand derer die Pilze identifiziert werden konnten. Hier wurden sowohl verschiedene Gattungen als auch einzelne Arten unterschieden. Die Messungen fanden auf verschiedenen N{\"a}hrb{\"o}den statt um den Einfluss dieser auf die Stoffwechselprodukte zu beobachten. Auch die sekund{\"a}ren Stoffwechselprodukte der Schimmelpilze, die Mykotoxine, konnten durch IMS detektiert werden. Beide in dieser Arbeit vorgestellten Forschungsthemen konnten erfolgreich abgeschlossen werden. Sowohl LIBS als auch IMS erwiesen sich f{\"u}r den Nachweis der jeweiligen Analyten als geeignet, und der Einsatz moderner computergest{\"u}tzter Auswertemethoden erm{\"o}glichte die genaue Charakterisierung der gesuchten Parameter. Beide Techniken k{\"o}nnen in Form von mobilen Ger{\"a}ten verwendet werden und zeichnen sich durch eine schnelle und sichere Analyse aus. In Kombination mit entsprechenden Modellen der MVA sind damit alle Voraussetzungen f{\"u}r Vor-Ort-Untersuchungen und damit f{\"u}r den Einsatz in der Landwirtschaft erf{\"u}llt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Rietze2020,
  author    = {Rietze, Clemens},
  title     = {Optimierung und Analyse von molekularen Schaltern in komplexen Umgebungen: thermische Stabilit{\"a}t, Auslesbarkeit und Schaltbarkeit},
  doi       = {10.25932/publishup-45959},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-459594},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {131},
  year      = {2020},
  abstract  = {Seit Jahrzehnten stellen die molekularen Schalter ein wachsendes Forschungsgebiet dar. Im Rahmen dieser Dissertation stand die Verbesserung der thermischen Stabilit{\"a}t, der Auslesbarkeit und Schaltbarkeit dieser molekularen Schalter in komplexen Umgebungen mithilfe computergest{\"u}tzter Chemie im Vordergrund. Im ersten Projekt wurde die Kinetik der thermischen E → Z-Isomerisierung und die damit verbundene thermische Stabilit{\"a}t eines Azobenzol-Derivats untersucht. Daf{\"u}r wurde Dichtefunktionaltheorie (DFT) in Verbindung mit der Eyring-Theorie des {\"U}bergangszustandes (TST) angewendet. Das Azobenzol-Derivat diente als vereinfachtes Modell f{\"u}r das Schalten in einer komplexen Umgebung (hier in metallorganischen Ger{\"u}sten). Es wurden thermodynamische und kinetische Gr{\"o}ßen unter verschiedenen Einfl{\"u}ssen berechnet, wobei gute {\"U}bereinstimmungen mit dem Experiment gefunden wurden. Die hier verwendete Methode stellte einen geeigneten Ansatz dar, um diese Gr{\"o}ßen mit angemessener Genauigkeit vorherzusagen. Im zweiten Projekt wurde die Auslesbarkeit der Schaltzust{\"a}nde in Form des nichtlinearen optischen (NLO) Kontrastes f{\"u}r die Molek{\"u}lklasse der Fulgimide untersucht. Die daf{\"u}r ben{\"o}tigten dynamischen Hyperpolarisierbarkeiten unter Ber{\"u}cksichtigung der Elektronenkorrelation wurden mittels einer etablierten Skalierungsmethode berechnet. Es wurden verschiedene Fulgimide analysiert, wobei viele experimentelle Befunde best{\"a}tigt werden konnten. Dar{\"u}ber hinaus legte die theoretische Vorhersage f{\"u}r ein weiteres System nahe, dass insbesondere die Erweiterung des π-Elektronensystems ein vielversprechender Ansatz zur Verbesserung von NLO-Kontrasten darstellt. Die Fulgimide verf{\"u}gen somit {\"u}ber n{\"u}tzliche Eigenschaften, sodass diese in Zukunft als Bauelemente in photonischen und optoelektronischen Bereichen Anwendungen finden k{\"o}nnten. Im dritten Projekt wurde die E → Z-Isomerisierung auf ein quantenmechanisch (QM) behandeltes Dimer mit molekularmechanischer (MM) Umgebung und zwei Fluorazobenzol-Monomeren durch Molek{\"u}ldynamik simuliert. Dadurch wurde die Schaltbarkeit in komplexer Umgebung (hier selbstorgansierte Einzelschichten = SAMs) bzw. von Azobenzolderivaten analysiert. Mit dem QM/MM Modell wurden sowohl Van-der-Waals-Interaktionen mit der Umgebung als auch elektronische Kopplung (nur zwischen QM-Molek{\"u}len) ber{\"u}cksichtigt. Dabei wurden systematische Untersuchungen zur Packungsdichte durchgef{\"u}hrt. Es zeigte sich, dass bereits bei einem Molek{\"u}labstand von 4.5 {\AA} die Quantenausbeute (prozentuale Anzahl erfolgreicher Schaltprozesse) des Monomers erreicht wird. Die gr{\"o}ßten Quantenausbeuten wurden f{\"u}r die beiden untersuchten Fluorazobenzole erzielt. Es wurden die Effekte des Molek{\"u}labstandes und der Einfluss von Fluorsubstituenten auf die Dynamik eingehend untersucht, sodass der Weg f{\"u}r darauf aufbauende Studien geebnet ist.},
  language  = {de}
}
@article{RendonEnriquezTauschScherf2016,
  author    = {Rendon-Enriquez, I. N. and Tausch, M. W. and Scherf, Ullrich},
  title     = {Curricular Innovation Electrochromic Window with conductive Polymers},
  series = {Chemie in unserer Zeit},
  volume    = {50},
  journal   = {Chemie in unserer Zeit},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-2851},
  doi       = {10.1002/ciuz.201600734},
  pages     = {400 -- 405},
  year      = {2016},
  abstract  = {The construction of a low-cost potentiostat and an electrochemical cell are described. Both have been used for the potentiostatic deposition of conducting polymers on FTO-coated glass. According to a reported procedure from literature an electrochromic window has been prepared and tested. Furthermore a novel window containing an additional electrodeposited polymer layer that shows a more pronounced electrochromism than the literature example is described for the first time. The required chemicals are inexpensive as well as the entire electrochemical equipment.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Riemer2019,
  author    = {Riemer, Janine},
  title     = {Synthese und Charakterisierung selektiver Fluoroionophore f{\"u}r intra- und extrazellul{\"a}re Bestimmungen von Kalium- und Natrium-Ionen},
  doi       = {10.25932/publishup-44193},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-441932},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {IV, 165},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Dissertation konnten neue Kalium- und Natrium-Ionen Fluoreszenzfarbstoffe von der Klasse der Fluoroionophore synthetisiert und charakterisiert werden. Sie bestehen aus einem N Phenylazakronenether als Ionophor und unterschiedlichen Fluorophoren und sind {\"u}ber einen π-konjugierten 1,2,3-Triazol-1,4-diyl Spacer verbunden. Dabei lag der Fokus w{\"a}hrend ihrer Entwicklung darauf, diese in ihrer Sensitivit{\"a}t, Selektivit{\"a}t und in ihren photophysikalischen Eigenschaften so zu funktionalisieren, dass sie f{\"u}r intra- bzw. extrazellul{\"a}re Konzentrationsbestimmungen geeignet sind. Durch Variation der in ortho Position der N-Phenylazakronenether befindlichen Alkoxy-Gruppen und der fluorophoren Gruppe der Fluoroionophore konnte festgestellt werden, dass die Sensitivit{\"a}t und Selektivit{\"a}t f{\"u}r Kalium- bzw. Natrium-Ionen jeweils durch eine bestimmte Isomerie der 1,2,3-Triazol-1,4-diyl-Einheit erh{\"o}ht wird. Des Weiteren wurde gezeigt, dass durch eine erh{\"o}hte Einschr{\"a}nkung der N,N-Diethylamino-Gruppe des Fluorophors eine Steigerung der Fluoreszenzquantenausbeute und eine Verschiebung des Emissionsmaximums auf {\"u}ber 500 nm erreicht werden konnte. Die Einf{\"u}hrung einer Isopropoxy-Gruppe an einem N-Phenylaza-[18]krone-6-ethers resultierte dabei in einem hoch selektiven Kalium-Ionen Fluoroionophor und erm{\"o}glichte eine in vitro {\"U}berwachung von 10 - 80 mM Kalium-Ionen. Die Substitution einer Methoxy-Gruppe an einem N-Phenylaza-[15]krone-5-ether kombiniert mit unterschiedlich N,N-Diethylamino-Coumarinen lieferte hingegen zwei Natrium-Ionen Fluoroionophore, die f{\"u}r die {\"U}berwachung von intra- bzw. extrazellul{\"a}ren Natrium-Ionen Konzentrationen geeignet sind. In einem weiteren Schritt wurden N-Phenylaza-[18]krone-6-ether mit einem Fluorophor, basierend auf einem [1,3]-Dioxolo[4,5-f][1,3]benzodioxol-(DBD)-Grundger{\"u}st, funktionalisiert. Die im Anschluss durchgef{\"u}hrten spektroskopischen Untersuchungen ergaben, dass die Isopropoxy-Gruppe in ortho Position des N-Phenylaza-[18]krone-6-ether in einen f{\"u}r extrazellul{\"a}re Kalium-Ionen Konzentrationen selektiven Fluoroionophor resultierte, der die Konzentrationsbestimmungen {\"u}ber die Fluoreszenzintensit{\"a}t und -lebensdauer erm{\"o}glicht. In einem abschließenden Schritt konnte unter Verwendung eines Pyrens als fluorophore Gruppe ein weiterer f{\"u}r extrazellul{\"a}re Kalium-Ionen Konzentrationen geeigneter Fluoroionophor entwickelt werden. Die Bestimmung der Kalium-Ionen Konzentration erfolgte hierbei anhand der Fluoreszenzintensit{\"a}tsverh{\"a}ltnisse bei zwei Emissionswellenl{\"a}ngen. Insgesamt konnten 17 verschiedene neue Fluoroionophore f{\"u}r die Bestimmung von Kalium- bzw. Natrium-Ionen synthetisiert und charakterisiert werden. Sechs dieser neuen Molek{\"u}le erm{\"o}glichen in vitro Messungen der intra- oder extrazellul{\"a}ren Kalium- und Natrium-Ionen Konzentrationen und k{\"o}nnten zuk{\"u}nftig f{\"u}r in vivo Konzentrationsmessungen verwendet werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Otte2019,
  author    = {Otte, Fabian},
  title     = {C-Arylglykoside und Chalkone},
  doi       = {10.25932/publishup-43430},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-434305},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XI, 201},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im bis heute andauernden Zeitalter der wissenschaftlichen Medizin, konnte ein breites Spektrum von Wirkstoffen zur Behandlung diverser Krankheiten zusammengetragen werden. Dennoch hat es sich die organische Synthesechemie zur Aufgabe gemacht, dieses Spektrum auf neuen oder bekannten Wegen und aus verschiedenen Gr{\"u}nden zu erweitern. Zum einen ist das Vorkommen bestimmter Verbindungen in der Natur h{\"a}ufig limitiert, sodass synthetische Methoden immer {\"o}fter an Stelle eines weniger nachhaltigen Abbaus treten. Zum anderen kann durch Derivatisierung und Wirkstoffanpassung die physiologische Wirkung oder die Bioverf{\"u}gbarkeit eines Wirkstoffes erh{\"o}ht werden. In dieser Arbeit konnten einige Vertreter der bekannten Wirkstoffklassen C-Arylglykoside und Chalkone durch den Schl{\"u}sselschritt der Palladium-katalysierten MATSUDA-HECK-Reaktion synthetisiert werden. Dazu wurden im Fall der C-Arylglykoside zun{\"a}chst unges{\"a}ttigte Kohlenhydrate (Glykale) {\"u}ber eine Ruthenium-katalysierte Zyklisierungsreaktion dargestellt. Diese wurden im Anschluss mit unterschiedlich substituierten Diazoniumsalzen in der oben erw{\"a}hnten Palladium-katalysierten Kupplungsreaktion zur Reaktion gebracht. Bei der Auswertung der analytischen Daten konnte festgestellt werden, dass stets die trans-Diastereomere gebildet wurden. Im Anschluss konnte gezeigt werden, dass die Doppelbindungen dieser Verbindungen durch Hydrierung, Dihydroxylierung oder Epoxidierung funktionalisiert werden k{\"o}nnen. Auf diesem Wege konnte u. a. eine dem Diabetesmedikament Dapagliflozin {\"a}hnliche Verbindung hergestellt werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurden Arylallylchromanone durch die MATSUDA-HECK-Reaktion von verschiedenen 8-Allylchromanonen mit Diazoniumsalzen dargestellt. Dabei konnte beobachtet werden, dass eine MOM-Schutzgruppe in 7-Position der Molek{\"u}le die Darstellung von Produktgemischen unterdr{\"u}ckt und jeweils nur eine der m{\"o}glichen Verbindungen gebildet wird. Die Lage der Doppelbindung konnte mittels 2D-NMR-Untersuchungen lokalisiert werden. In Kooperation mit der theoretischen Chemie sollte durch Berechnungen untersucht werden, wie die beobachteten Verbindungen entstehen. Durch eine auftretende Wechselwirkung innerhalb des Molek{\"u}ls konnte allerdings keine explizite Aussage getroffen werden. Im Anschluss sollten die erhaltenen Verbindungen in einer allylischen Oxidation zu Chalkonen umgesetzt werden. Die Ruthenium-katalysierten Methoden zeigten u. a. keine Eignung. Es konnte allerdings eine metallfreie, Mikrowellen-unterst{\"u}tzte Methode erfolgreich erprobt werden, sodass die Darstellung einiger Vertreter dieser physiologisch aktiven Stoffklasse gelang.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gabriel2019,
  author    = {Gabriel, Christina},
  title     = {Entwicklung neuer St{\"a}rkederivate f{\"u}r die Anwendung als wasserbasierte Filmbildner in Farben und Lacken},
  doi       = {10.25932/publishup-43294},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-432942},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XVIII, 160, xxxix, x1},
  year      = {2019},
  abstract  = {In den letzten Jahrzehnten fand auch in der Beschichtungsindustrie ein Umdenken hin zu umweltfreundlicheren Farben und Lacken statt. Allerdings basieren auch neue L{\"o}sungen meist nicht auf Biopolymeren und in einem noch geringeren Anteil auf wasserbasierten Beschichtungssystemen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dies stellt den Ankn{\"u}pfungspunkt dieser Arbeit dar, in der untersucht wurde, ob das Biopolymer St{\"a}rke das Potenzial zum wasserbasierten Filmbildner f{\"u}r Farben und Lacke besitzt. Dabei m{\"u}ssen angelehnt an etablierte synthetische Marktprodukte die folgenden Kriterien erf{\"u}llt werden: Die w{\"a}ssrige Dispersion muss mindestens einen 30\%igen Feststoffgehalt haben, bei Raumtemperatur verarbeitet werden k{\"o}nnen und Viskosit{\"a}ten zwischen 10^2-10^3 mPa·s aufweisen. Die finale Beschichtung muss einen geschlossenen Film bilden und sehr gute Haftfestigkeiten zu einer spezifischen Oberfl{\"a}che, in dieser Arbeit Glas, besitzen. Als Grundlage f{\"u}r die Modifizierung der St{\"a}rke wurde eine Kombination von molekularem Abbau und chemischer Funktionalisierung ausgew{\"a}hlt. Da nicht bekannt war, welchen Einfluss die St{\"a}rkeart, die gew{\"a}hlte Abbaureaktion als auch verschiedene Substituenten auf die Dispersionsherstellung und deren Eigenschaften sowie die Beschichtungseigenschaften aus{\"u}ben k{\"o}nnten, wurden die strukturellen Parameter getrennt voneinander untersucht. Das erste Themengebiet beinhaltete den oxidativen Abbau von Kartoffel- und Palerbsenst{\"a}rke mittels des Hypochlorit-Abbaus (OCl-) und des ManOx-Abbaus (H2O2, KMnO4). Mit beiden Abbaureaktionen konnten vergleichbare gewichtsmittlere Molmassen (Mw) von 2·10^5-10^6 g/mol (GPC-MALS) hergestellt werden. Allerdings f{\"u}hrten die gew{\"a}hlten Reaktionsbedingungen beim ManOx-Abbau zur Bildung von Gelpartikeln. Diese lagen im µm-Bereich (DLS und Kryo-REM-Messungen) und hatten zur Folge, dass die ManOx-Proben deutlich erh{\"o}hte Viskosit{\"a}ten (c: 7,5 \%; 9-260 mPa·s) im Vergleich zu den OCl--Proben (4-10 mPa·s) bei scherverd{\"u}nnendem Verhalten besaßen und die Eigenschaften von viskoelastischen Gelen (G' > G'') zeigten. Des Weiteren wiesen sie reduzierte Heißwasserl{\"o}slichkeiten (95 °C, vorrangig: 70-99 \%) auf. Der OCl--Abbau f{\"u}hrte zu hydrophileren (Carboxylgruppengehalt bis zu 6,1 \%; ManOx: bis zu 3,1 \%), nach 95 °C-Behandlung vollst{\"a}ndig wasserl{\"o}slichen abgebauten St{\"a}rken, die ein Newtonsches Fließverhalten mit Eigenschaften einer viskoelastischen Fl{\"u}ssigkeit (G'' > G') hatten. Die OCl--Proben konnten im Vergleich zu den ManOx-Produkten (10-20 \%) zu konzentrierteren Dispersionen (20-40 \%) verarbeitet werden, die gleichzeitig die Einschr{\"a}nkung von anwendungsrelevanten Mw auf < 7·10^5 g/mol zuließen (Konzentration sollte > 30 \% sein). Außerdem f{\"u}hrten nur die OCl--Proben der Kartoffelst{\"a}rke zu transparenten (alle anderen waren opak) geschlossenen Beschichtungsfilmen. Somit hebt sich die Kombination von OCl--Abbau und Kartoffelst{\"a}rke mit Hinblick auf die Endanwendung ab. Das zweite Themengebiet umfasste Untersuchungen zum Einfluss von Ester- und Hydroxyalkylether-Substituenten auf Basis einer industriell abgebauten Kartoffelst{\"a}rke (Mw: 1,2·10^5 g/mol) vor allem auf die Dispersionsherstellung, die rheologischen Eigenschaften der Dispersionen und die Beschichtungseigenschaften in Kombination mit Glassubstraten. Dazu wurden Ester und Ether mit DS/MS-Werten von 0,07-0,91 synthetisiert. Die Derivate konnten zu wasserbasierten Dispersionen mit Konzentrationen von 30-45 \% verarbeitet werden, wobei bei hydrophoberen Modifikaten ein Co-L{\"o}semittel, Diethylenglycolmonobutylether (DEGBE), eingesetzt werden musste. Die Feststoffgehalte sanken dabei f{\"u}r beide Derivatklassen vor allem mit zunehmender Alkylkettenl{\"a}nge. Die anwendungsrelevanten Viskosit{\"a}ten (323-1240 mPa·s) stiegen auf Grund von Wechselwirkungen tendenziell mit DS/MS und Alkylkettenl{\"a}nge an. Hinsichtlich der Beschichtungseigenschaften erwiesen sich die Ester vergleichend zu den Ethern als die bevorzugte Substituentenklasse, da nur die Ester geschlossene, defektfreie und mehrheitlich transparente Beschichtungsfilme bildeten, die exzellente bis sehr gute Haftfestigkeiten (ISO Klasse: 0 und 1) auf Glas besaßen. Die Ether bildeten mehrheitlich br{\"u}chige Filme. Basierend auf der Kombination der Ergebnisse aus L{\"o}semittelaustausch, den rheologischen Untersuchungen und zus{\"a}tzlichen Oberfl{\"a}chenspannungsmessungen (30-61 mN/m) konnte geschlossen werden, dass wahrscheinlich fehlende oder schlechte Haftfestigkeiten vorrangig akkumuliertem Wasser in den Beschichtungsfilmen (visuell: tr{\"u}b oder weiß) geschuldet sind, w{\"a}hrend die Br{\"u}chigkeit vermutlich auf Wechselwirkungen (H-Br{\"u}cken Wechselwirkungen, hydrophobe Wechselwirkungen) zwischen den Polymeren zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Insgesamt scheint die Kombination aus Kartoffelst{\"a}rke basierend auf dem OCl--Abbau mit Mw < 7·10^5 g/mol und einem Estersubstituenten eine gute Wahl f{\"u}r wasserbasierte Dispersionen mit hohen Feststoffkonzentrationen (> 30 \%), guter Filmbildung und exzellenten Haftungen auf Glas zu sein.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{SchulteOsseili2019,
  author    = {Schulte-Osseili, Christine},
  title     = {Vom Monomer zum Glykopolymer},
  doi       = {10.25932/publishup-43216},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-432169},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xiii, 149},
  year      = {2019},
  abstract  = {Glykopolymere sind synthetische und nat{\"u}rlich vorkommende Polymere, die eine Glykaneinheit in der Seitenkette des Polymers tragen. Glykane sind durch die Glykan-Protein-Wechselwirkung verantwortlich f{\"u}r viele biologische Prozesse. Die Beteiligung der Glykanen in diesen biologischen Prozessen erm{\"o}glicht das Imitieren und Analysieren der Wechselwirkungen durch geeignete Modellverbindungen, z.B. der Glykopolymere. Dieses System der Glykan-Protein-Wechselwirkung soll durch die Glykopolymere untersucht und studiert werden, um die spezifische und selektive Bindung der Proteine an die Glykopolymere nachzuweisen. Die Proteine, die in der Lage sind, Kohlenhydratstrukturen selektiv zu binden, werden Lektine genannt. In dieser Dissertationsarbeit wurden verschiedene Glykopolymere synthetisiert. Dabei sollte auf einen effizienten und kosteng{\"u}nstigen Syntheseweg geachtet werden. Verschiedene Glykopolymere wurden durch funktionalisierte Monomere mit verschiedenen Zuckern, wie z.B. Mannose, Laktose, Galaktose oder N-Acetyl-Glukosamin als funktionelle Gruppe, hergestellt. Aus diesen funktionalisierten Glykomonomeren wurden {\"u}ber ATRP und RAFT-Polymerisation Glykopolymere synthetisiert. Die erhaltenen Glykopolymere wurden in Diblockcopolymeren als hydrophiler Block angewendet und die Selbstassemblierung in w{\"a}ssriger L{\"o}sung untersucht. Die Polymere formten in w{\"a}ssriger L{\"o}sung Mizellen, bei denen der Zuckerblock an der Oberfl{\"a}che der Mizellen sitzt. Die Mizellen wurden mit einem hydrophoben Fluoreszenzfarbstoff beladen, wodurch die CMC der Mizellenbildung bestimmt werden konnte. Außerdem wurden die Glykopolymere als Oberfl{\"a}chenbeschichtung {\"u}ber „Grafting from" mit SI-ATRP oder {\"u}ber „Grafting to" auf verschiedene Oberfl{\"a}chen gebunden. Durch die glykopolymerbschichteten Oberfl{\"a}chen konnte die Glykan Protein Wechselwirkung {\"u}ber spektroskopische Messmethoden, wie SPR- und Mikroring Resonatoren untersucht werden. Hierbei wurde die spezifische und selektive Bindung der Lektine an die Glykopolymere nachgewiesen und die Bindungsst{\"a}rke untersucht. Die synthetisierten Glykopolymere k{\"o}nnten durch Austausch der Glykaneinheit f{\"u}r andere Lektine adressierbar werden und damit ein weites Feld an anderen Proteinen erschließen. Die biovertr{\"a}glichen Glykopolymere w{\"a}ren alternativen f{\"u}r den Einsatz in biologischen Prozessen als Transporter von Medikamenten oder Farbstoffe in den K{\"o}rper. Außerdem k{\"o}nnten die funktionalisierten Oberfl{\"a}chen in der Diagnostik zum Erkennen von Lektinen eingesetzt werden. Die Glykane, die keine selektive und spezifische Bindung zu Proteinen eingehen, k{\"o}nnten als antiadsorptive Oberfl{\"a}chenbeschichtung z.B. in der Zellbiologie eingesetzt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Werner2018,
  author    = {Werner, Peter},
  title     = {Untersuchung stark-streuender Polymersuspensionen mittels optischer Methoden},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XVIII, 119, XXXV},
  year      = {2018},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schulze2019,
  author    = {Schulze, Tanja},
  title     = {Untersuchungen zur Entwicklung und Synthese neuartiger Gelenkst{\"a}be basierend auf Oligospiroketalen},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {174},
  year      = {2019},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Menski2019,
  author    = {Menski, Antonia Isabell},
  title     = {Europium als strukturelle Sonde zur Analyse neuartiger Materialien},
  doi       = {10.25932/publishup-42714},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427141},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {181},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wird anhand von neuartigen Materialien das Potential der Europium-Lumineszenz f{\"u}r die strukturelle Analyse dargestellt. Bei diesen Materialien handelt es sich zum einen um Nanopartikel mit Matrizes aus mehreren Metall-Mischoxiden und Dotierungen durch die Sonde Europium und zum anderen um Metallorganische Netzwerke (MOFs), die mit Neodym , Samarium- und Europium-Ionen beladen sind. Die Synthese der aus der Kombination von Metalloxiden enthaltenen Nanopartikel ist unter milden Bedingungen mithilfe von speziell daf{\"u}r hergestellten Reagenzien erfolgt und hat zu sehr kleinen, amorphen Nanopartikeln gef{\"u}hrt. Durch eine nachfolgende Temperaturbehandlung hat sich die Kristallinit{\"a}t erh{\"o}ht. Damit verbunden haben sich auch die Kristallstruktur sowie die Position des Dotanden Europium ver{\"a}ndert. W{\"a}hrend die etablierte Methode der R{\"o}ntgendiffraktometrie einen Blick auf das Kristallgitter als Gesamtes erm{\"o}glicht, so trifft die Lumineszenz des Europiums durch die Sichtbarkeit einzelner Stark-Aufspaltungen Aussagen {\"u}ber dessen lokale Symmetrien. Die Symmetrie wird durch Sauerstofffehlstellen ver{\"a}ndert, welche die Sauerstoffleitf{\"a}higkeit der Nanopartikel beeinflussen. Diese ist f{\"u}r die Anwendung als Katalysatoren in industriellen Prozessen und ebenso als Sensoren und Therapeutika in biologischen Systemen von Bedeutung. Zur ersten katalytischen Charakterisierung werden die Proben mittels Temperatur-programmierter Reduktion untersucht. Des Weiteren werden die Mischoxid-Nanopartikel auch hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit als Matrix in Aufkonversionsprozessen untersucht. Die Metallorganischen Netzwerke eignen sich aufgrund ihrer mikropor{\"o}sen Struktur f{\"u}r Anwendungen in der Speicherung gleichermaßen von Nutzgasen wie auch von Schadstoffen. Ebenfalls ist eine biologische Anwendung denkbar, die insbesondere den Bereich der drug delivery-Reagenzien betrifft. Erfolgt in die mikropor{\"o}sen Strukturen der Metallorganischen Netzwerke die Einlagerung von Lanthanoid-Ionen, so k{\"o}nnen diese bei der entsprechenden Kombination als Weißlicht-Emittierer fungieren. Dabei ist neben den Verh{\"a}ltnissen zwischen den Lanthanoid-Ionen auch die genaue Position innerhalb des Netzwerks sowie die Distanz zu anderen Ionen von Interesse. Zur Untersuchung dieser Fragestellungen wird die Umgebungssensitivit{\"a}t der Europium-Lumineszenz ausgenutzt. Die auf diese Weise festgestellte Formiat-Bildung h{\"a}ngt von zahlreichen Parametern ab. Insgesamt stellt sich die im Rahmen dieser Arbeit verwendete Methodik des Einsatzes von Europium als strukturelle Sonde in h{\"o}chstem Maße vielseitig dar und zeigt seine gr{\"o}ßte St{\"a}rke in der Kombination mit weiteren Methoden der Strukturanalytik. Die auf diese Weise genauestens charakterisierten neuartigen Materialien k{\"o}nnen nun gezielt und anwendungsfokussiert weiterentwickelt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schultze2019,
  author    = {Schultze, Christiane},
  title     = {Totalsynthese benzoannellierter Sauerstoffheterocyclen durch Mikrowellen induzierte Tandem-Sequenzen},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {193},
  year      = {2019},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bauch2019,
  author    = {Bauch, Marcel},
  title     = {Untersuchungen an neuartigen sauerstoffsubstituierten Donoren und Akzeptoren f{\"u}r Singulettsauerstoff},
  doi       = {10.25932/publishup-42514},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-425140},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 196, xiv, A-27},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im Verlauf dieser Arbeit wurden Aromaten wie Naphthaline und Anthracene mit Singulettsauerstoff, einer reaktiven Form des gew{\"o}hnlichen Sauerstoffs, zu sogenannten Endoperoxiden umgesetzt. Die hier eingesetzten Systeme wurden mit funktionellen Gruppen modifiziert, die {\"u}ber eine Sauerstoffbr{\"u}cke mit dem Aromaten verkn{\"u}pft sind. Die daraus entstandenen Endoperoxide sind meist besonders labil und konnten in dieser Arbeit isoliert und umfassend untersucht werden. Hierbei wurde zum einen das Reaktionsverhalten untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Aromaten in Abh{\"a}ngigkeit ihrer funktionellen Gruppen unterschiedlich schnell mit Singulettsauerstoff reagieren. Die so ermittelten Reaktivit{\"a}ten wurden zus{\"a}tzlich durch theoretische Berechnungen gest{\"u}tzt. Die resultierenden Endoperoxide wurden unter verschiedenen Bedingungen wie erh{\"o}hter Temperatur oder einem sauren bzw. basischen Milieu auf ihre Stabilit{\"a}t hin untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass die auf Naphthalinen basierenden Endoperoxiden den gebundenen Singulettsauerstoff in guten Ausbeuten oft schon bei sehr niedrigen Temperaturen (-40 bis 0 °C) freisetzen. Diese Verbindungen k{\"o}nnen daher als milde Quellen dieser reaktiven Sauerstoffspezies eingesetzt werden. Weiterhin konnten bei den Anthracenendoperoxiden Zerfallsmechanismen aufgekl{\"a}rt und andere reaktive Sauerstoffspezies wie Wasserstoffperoxid oder Pers{\"a}uren nachgewiesen werden. Zu den Modifikationen der Aromaten geh{\"o}ren auch Glucosereste. Dadurch k{\"o}nnten sich die hier hergestellten Endoperoxide als vielversprechende Verbindungen in der Krebstherapie herausstellen, da Krebszellen deutlich st{\"a}rker als gesunde Zellen kohlenhydratreiche Verbindungen f{\"u}r ihren Stoffwechsel ben{\"o}tigen. Bei der Spaltung von Endoperoxiden mit Glucosesubstituenten werden ebenfalls reaktive Sauerstoffspezies frei, die so zum Zelltod f{\"u}hren k{\"o}nnten.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Riemer2018,
  author    = {Riemer, Nastja},
  title     = {Diazoniumsalze f{\"u}r die Synthese von Pflanzenschutzmitteln},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {187},
  year      = {2018},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Grunert2018,
  author    = {Grunert, Bianca},
  title     = {Entwicklung von Markierungsreagenzien f{\"u}r die bildgebende Diagnostik},
  doi       = {10.25932/publishup-42283},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-422830},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {155},
  year      = {2018},
  abstract  = {Die intrazellul{\"a}re Markierung mit geeigneten Reagenzien erm{\"o}glicht ihre bildgebende Darstellung in lebenden Organismen. Dieses Verfahren (auch „Zell-Tracking" genannt) wird in der Grundlagenforschung zur Entwicklung zellul{\"a}rer Therapien, f{\"u}r die Erforschung pathologischer Prozesse, wie der Metastasierung, sowie f{\"u}r Therapiekontrollen eingesetzt. Besondere Bedeutung haben in den letzten Jahren zellul{\"a}re Therapien mit Stammzellen erlangt, da sie großes Potential bei der Regeneration von Geweben bei Krankheiten wie Morbus Parkinson oder Typ-1-Diabetes versprechen. F{\"u}r die Entwicklung einer zellul{\"a}ren Therapie sind Informationen {\"u}ber den Verbleib der applizierten Zellen in vivo (Homing-Potential), {\"u}ber ihre Zellphysiologie sowie {\"u}ber die Entstehung m{\"o}glicher Entz{\"u}ndungen notwendig. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Synthese von Markierungsreagenzien, die nicht nur eine effiziente Zellmarkierung erm{\"o}glichen, sondern einen synergistischen Effekt hinsichtlich des modalit{\"a}ts{\"u}bergreifenden Einsatzes in den bildgebenden Verfahren MRT und Laser-Ablation(LA)-ICP-MS erlauben. Die MRT-Bildgebung erm{\"o}glicht die nicht invasive Nachverfolgung markierter Zellen in vivo und die LA-ICP-MS die anschließende ex vivo Analytik zur Darstellung der Elementverteilung (Bioimaging) in einer Biopsieprobe oder in einem Gewebeschnitt. F{\"u}r diese Zwecke wurden zwei verschiedene Markierungsreagenzien mit dem kontrastgebenden Element Gadolinium synthetisiert. Gadolinium eignet sich aufgrund seines hohen magnetischen Moments hervorragend f{\"u}r die MRT-Bildgebung und da es in Biomolek{\"u}len nicht nat{\"u}rlich vorkommt, konnten die Reagenzien gleichermaßen f{\"u}r die Zellmarkierung und das Bioimaging mit der LA-ICP-MS untersucht werden. F{\"u}r die Synthese eines makromolekularen Reagenzes wurde das kommerziell verf{\"u}gbare Dendrimer G5-PAMAM {\"u}ber bifunktionelle Linker mit dem Chelator DOTA funktionalisiert, um anschließend Gadolinium zu komplexieren. Ein zweites, nanopartikul{\"a}res Reagenz wurde {\"u}ber eine Solvothermal-Synthese erhalten, bei der Ln:GdVO4-Nanokristalle mit einer funktionellen Polyacryls{\"a}ure(PAA)-H{\"u}lle dargestellt wurden. Die Dotierung der Ln:GdVO4-PAA Nanokristalle mit verschiedenen Lanthanoiden (Ln=Eu, Tb) zeigte ihre prinzipielle Multiplexf{\"a}higkeit in der LA-ICP-MS. Beide Markierungsreagenzien zeichneten sich durch gute Biovertr{\"a}glichkeiten und r1-Relaxivit{\"a}ten aus, was zudem ihr Potential f{\"u}r Anwendungen als pr{\"a}klinische „blood-pool" MRT-Kontrastmittel belegte. Die Untersuchung der Zellmarkierung erfolgte anhand einer Tumorzelllinie und einer Stammzelllinie, wobei beide Zellarten erfolgreich intrazellul{\"a}r mit beiden Reagenzien markiert wurden. Nach der Zellmarkierung veranschaulichte die in vitro MRT-Bildgebung von Zell-Phantomen eine deutlichere Kontrastverst{\"a}rkung der Zellen nach der Markierung mit den Nanokristallen im Vergleich zum kommerziellen Kontrastmittel Magnevist®. Die hohe Effizienz der Zellmarkierung mit den Nanokristallen und die damit verbundenen hohen Signalintensit{\"a}ten in einer einzelnen Zelle erlaubten beim Bioimaging mit der LA-ICP-MS, Messungen bis zu einer Aufl{\"o}sung von 4 µm Laser Spot Size. Nach der Zellmarkierung mit den DOTA(Gd3+)-funktionalisierten G5-PAMAM Dendrimeren waren hingegen Aufnahmen mit der LA-ICP-MS nur bis zu einer Aufl{\"o}sung von 12 µm Laser Spot Size m{\"o}glich. Insgesamt waren die Ln:GdVO4-PAA Nanokristalle mit gr{\"o}ßerer Ausbeute und kosteng{\"u}nstiger herstellbar als die DOTA(Gd3+)-funktionalisierten G5-PAMAM Dendrimere und zeigten zudem eine effizientere Zellmarkierung. Die Ln:GdVO4-PAA Nanokristalle erscheinen somit f{\"u}r das Zell-Tracking als besonders vielversprechend. Darauf aufbauend wurden die Nanokristalle zur Etablierung der Antik{\"o}rper-Konjugation ausgew{\"a}hlt, was sie f{\"u}r die molekulare in vivo Bildgebung sowie f{\"u}r die Immuno-Bildgebung von Gewebeschnitten oder Biopsie-Proben mit der LA-ICP-MS anwendbar macht.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schulze2018,
  author    = {Schulze, Sven},
  title     = {Entwicklung und Charakterisierung optischer Biosensorplattformen basierend auf photonischen Kristallen und Faser-Bragg-Gitter},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-422139},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xviii, 149, A-23, B-2, C-8},
  year      = {2018},
  abstract  = {In dieser Arbeit steht die Entwicklung einer Sensorplattform f{\"u}r biochemische Anwendungen, welche auf einem optischen Detektionsprinzips beruht, im Vordergrund. W{\"a}hrend der Entwicklung wurden zwei komplement{\"a}re Konzeptideen behandelt, zum einen ein Sensor, der auf photonischen Kristallen und Wellenleiterstrukturen basiert und zum anderen einen faserbasierten Sensor, der chemisch modifizierte Faser-Bragg-Gitter enth{\"a}lt. Das optische Detektionsprinzip in beiden Sensorideen ist die resultierende Brechungsindex{\"a}nderung als messbare physikochemische Kenngr{\"o}ße. Das aus der Natur bekannte Ph{\"a}nomen der photonischen Kristalle, das u. a. bei Opalen und bei Schmetterlingen zu finden ist, wurde bereits 1887 von Lord Rayleigh beschrieben. Er beschrieb die optischen Eigenschaften von periodischen mehrschichtigen Filmen, welche als vereinfachtes Modell eines eindimensionalen photonischen Kristalls verstanden werden k{\"o}nnen. Die Periodizit{\"a}t der Brechungsindex{\"a}nderung resultiert in einem optischen Filter f{\"u}r Frequenzen in einem bestimmten spektralen Bereich, weshalb dann dort keine Lichtausbreitung mehr m{\"o}glich ist. Wird dieses System aber durch eine Defektstelle in der Brechungsindexperiodizit{\"a}t gest{\"o}rt, sodass daraus zwei perfekt periodische Systeme entstehen, ist die Lichtausbreitung f{\"u}r eine bestimmte Frequenz dennoch m{\"o}glich. In der Folge resultiert daraus ein schmalbandiges Signal im Transmissionsspektrum. Die erlaubte Frequenz ist dabei u. a. abh{\"a}ngig vom Brechungsindexunterschied des periodischen Systems, d.h. Ver{\"a}nderung des Brechungsindexes einer Schicht f{\"u}hrt zu einer spektralen Verschiebung der erlaubten Frequenz, dadurch kann dieses Sensorkonzept f{\"u}r biochemische Sensorik ausgenutzt werden [1]. Diese Entwicklung des auf photonischen Kristallen basierenden Sensors war eine Kooperation mit dem Industriepartner „Nanoplus GmbH". In der Doktorarbeit wurden Simulationen und praktischen Arbeiten zur Designentwicklung des Sensors und die Arbeiten an einem ersten Modellaufbau f{\"u}r die biochemischen Anwendungen durchgef{\"u}hrt. F{\"u}r den faserbasierten Sensor wurden Faser-Bragg-Gitter in den Faserkern hineingeschrieben. Hill et al. entdeckten 1978, dass solche Gitterstrukturen genau wie photonische Kristalle als optische Filter fungieren [2]. Die Gitter bestehen dabei aus {\"A}nderungen des Brechungsindexes im Faserkern. Im Laufe der n{\"a}chsten vierzig Jahren wurden verschiedene Einschreibetechniken und Gitterstrukturen entwickelt, weshalb die Eigenschaften der jeweiligen Gitterstrukturen variieren. Eine solche Gitterstruktur sind u. a. die Faser-Bragg-Gitter, deren Gitterperiode, d. h. die Abst{\"a}nde der Brechungsindexmodifikationen, sich im Nanometer- bis Mikrometerbereich befinden. Aufgrund der kleinen Gitterperiode wird eine r{\"u}ckw{\"a}rtsf{\"u}hrende Welle im Kern f{\"u}r eine bestimmte Frequenz bzw. Wellenl{\"a}nge, der Bragg-Wellenl{\"a}nge, erzeugt. Im Endeffekt resultiert daraus ein schmalbandiges Signal sowohl im Transmissionsspektrum, als auch im Reflexionsspektrum. Die Resonanzwellenl{\"a}nge ist dabei proportional zu der Gitterperiode und dem effektiven Brechungsindex, welcher vom Brechungsindex des Kerns und des kernumgebenen Materials abh{\"a}ngig ist. Letztlich eignet sich diese Technik f{\"u}r physikochemische Sensorik. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Gitter mit Hilfe einer relativen neuen Herstellungsmethode in die Fasern geschrieben [3]. Anschließend stand die Entwicklung eines Biosensors im Vordergrund, wobei zun{\"a}chst ein Protokoll zum {\"A}tzen der Faser mit Flusss{\"a}ure entwickelt worden ist, dass das System sensitiv zum umgebenen Brechungsindex macht. Am Ende wurde ein Modellaufbau realisiert, indem ein Modellsystem, hier die Detektion vom C-reaktiven Protein mittels spezifischen einzelstr{\"a}ngigen DNS-Aptameren, erfolgreich getestet und quantifiziert worden ist. 1 Mandal, S.; Erickson, D. Nanoscale Optofluidic Sensor Arrays. Opt. Express 2008, 16 (3), 1623-1631. 2 Hill, K. O.; Fujii, Y.; Johnson, D. C.; Kawasaki, B. S. Photosensitivity in Optical Fiber Waveguides: Application to Reflection Filter Fabrication. Appl. Phys. Lett. 1978, 32 (10), 647-649. 3 Mart{\´i}nez, A.; Dubov, M.; Khrushchev, I.; Bennion, I. Direct Writing of Fibre Bragg Gratings by Femtosecond Laser. Electron. Lett. 2004, 40 (19), 1170.},
  language  = {de}
}