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Programmable oils feature tunable viscosity and therefore possess potential for technical improvements and innovative solutions in many lubricated applications. Herein, we describe the first assessment of the variability of rheological properties of light-programmable 9-anthracene ester-terminated polydimethylsiloxanes (PDMS-As), including implications that arise with UV-light as an external trigger. We applied a modified rheometer setup that enables the monitoring of dynamic moduli during exposure to UV-light. The reversible dimerization of anthracene esters is used to either link PDMS chains by UV-A radiation (365 nm) or cleave chains by UV-C radiation (254 nm) or at elevated temperatures (>130 degrees C). Thermal cleavage fully restores the initial material properties, while the photochemical cleavage of dimers occurs only to a limited extent. Prolonged UV radiation causes material damage and in turn reduces the range of programmable rheological properties. The incomplete cleavage contributes to a gradual buildup of viscosity over a course of several switching cycles, which we suggest to result from chain length-dependent reaction kinetics. Material property gradients induced during radiation due to attenuation of the light beam upon its passing through the oil layer have to be considered, emphasizing the need for proper mixing protocols during the programming step. The material in focus shows integrated photorheology and is suggested to improve the performance of silicone oils in friction systems.
Leishmaniasis is a vector-borne disease caused by protozoal Leishmania parasites. Previous studies have shown that endoperoxides (EP) can selectively kill Leishmania in host cells.
Therefore, we studied in this work a set of new anthracene-derived EP (AcEP) together with their non-endoperoxidic analogs in model systems of Leishmania tarentolae promastigotes (LtP) and J774 macrophages for their antileishmanial activity and selectivity.
The mechanism of effective compounds was explored by studying their reaction with iron (II) in chemical systems and in Leishmania. The correlation of structural parameters with activity demonstrated that in this compound set, active compounds had a LogP(OW) larger than 3.5 and a polar surface area smaller than 100 angstrom(2).
The most effective compounds (IC50 in LtP < 2 mu M) with the highest selectivity (SI > 30) were pyridyl-/tert-butyl-substituted AcEP.
Interestingly, also their analogs demonstrated activity and selectivity. In mechanistic studies, it was shown that EP were activated by iron in chemical systems and in LtP due to their EP group.
However, the molecular structure beyond the EP group significantly contributed to their differential mitochondrial inhibition in Leishmania.
The identified compound pairs are a good starting point for subsequent experiments in pathogenic Leishmania in vitro and in animal models.
Gegenstand der Arbeit ist die lichtinduzierte Orientierung von multifunktionalen Polymeren, die u.a. für die Herstellung von optischen Schichten in Flüssigkristalldisplays verwendet werden können. Dafür wurden Polymere entwickelt, die wenigstens eine mesogene und eine lichtsensitive Gruppe enthalten. Diese Gruppen zeigen Eigenschaften, die für die Orientierung der kompletten Polymerfilme verantwortlich sind. Das Material wird dafür zunächst in einem ersten Schritt kurz mit linear polarisiertem Licht bestrahlt, wobei richtungsabhängig eine photochemische Reaktion an der lichtsensitiven Gruppe erfolgt und dadurch ein "Orientierungskeim" gelegt wird. Durch die thermische Ausrichtung der mesogenen Gruppen an den photochemisch generierten "Orientierungskeimen" erfolgt die komplette Orientierung des Filmes in einem zweiten Schritt. Dadurch wird eine hohe optische Anisotropie erhalten. Dieses Verfahren wurde als Zwei-Stufen-Bulk-Orientierungsprozess bezeichnet. In der vorliegenden Arbeit wurden die Photoreaktionen verschiedener lichtsensitiver Gruppen, wie z. B. Azobenzen, Stilben und Zimtsäureester und deren Orientierungsfähigkeit in flüssigkristallinen Polymeren untersucht. Der Orientierungsprozess wurde durch die Wahl geeigneter Bestrahlungsbedingungen optimiert. Die Effizienz der Orientierung wurde anhand der sich verändernden winkelabhängigen Absorptionseigenschaften und der Doppelbrechung des Materials analysiert. Es wurde gezeigt, dass eine effiziente lichtinduzierte Orientierung bei einer Vielzahl von flüssigkristallinen Polymeren realisierbar ist. So wurde z. B. erstmalig gefunden, dass durch eine Photo-Fries-Orientierung eine hohe optische Anisotropie erhalten werden kann. Außerdem wurde eine neue lichtsensitive Gruppe auf der Basis von Donor-Akzeptor-substituiertem Ethen entwickelt, die farbneutral ist und durch polarisiertes UV-Licht sowohl orientiert als auch re-orientiert werden kann. Es wurden weiterhin Polymere entwickelt, die zusätzlich zu den photosensitiven und flüssigkristallinen Einheiten, fluoreszierende Gruppen enthalten. Die Auswahl geeigneter Fluoreszenzverbindungen erfolgte aufgrund ihrer anisometrischen Form, ihrer Ordnungsparameter in einer niedermolekularen Flüssigkristallmischung und ihrer Photostabilität. Das Orientierungsverhalten von ausgewählten Fluorophoren wurde in sechs Ter- und zwei Copolymeren untersucht. Das Prinzip der Orientierung beruht auf einer kooperativen Ausrichtung der Seitengruppen. Aus diesem Grund kommt dem Nachweis der Kooperativität in der vorliegenden Arbeit eine besondere Stellung zu. Durch lichtinduzierte Bulk-Orientierung wurden Filme erhalten, welche durch eine richtungsabhängige Fluoreszenz und Absorption im sichtbaren- oder UV-Bereich charakterisiert sind. Die Fluoreszenz wird durch einige lichtsensitive Verbindungen komplett gelöscht. Die wahlweise erhaltenen anisotropen Filme von farbigen, fluoreszierenden oder farbneutralen Verbindungen, die zudem in kleinen Pixeln von wenigen Mikrometern orientiert werden können, eröffnen vielfältige Möglichkeiten für den Einsatz von multi-funktionalen Polymeren als optische Schichten in Flüssigkristalldisplays.
In this paper, we report on the fluorescence behaviour of three regioisomers which consist of two 9-anthracenyl fluorophores and of differently substituted dithiodicyanoethene moieties. These isomeric fluorescent probes show different quantum yields (phi(f)). In these probes, an oxidative photoinduced electron transfer (PET) from the excited 9-anthracenyl fluorophore to the dithiodicyanoethene unit quenches the fluorescence. This quenching process is accelerated by an intramolecular charge transfer (ICT) of the push-pull pi-electron system of the dithiodicyanoethene group. The acceleration of the PET depends on the strength of the ICT unit. The higher the dipole moment of the ICT unit, the stronger the observed fluorescence quenching. To the best of our knowledge, this is the first report of a regioisomeric influence on an oxidative PET by an ICT.