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Ein Spezialgebiet der modernen Mikroelektronik ist die Miniaturisierung und Entwicklung von neuen nanostrukturierten und Komposit-Materialen aus 3d-Metallen. Durch geeignete Zusammensetzungen können diese sowohl mit einer hohen Sättigungsmagnetisierung und Koerzitivfeldstärke als mit besserer Oxidationsbeständigkeit im Vergleich zu den reinen Elementen erzielt werden. In der vorliegenden Arbeit werden neue Methoden für die Herstellung von bimetallischen kolloidalen Nanopartikeln vor allem mit einer Kern-Hülle-Struktur (Kern@Hülle) präsentiert. Bei der überwiegenden Zahl der vorgestellten Reaktionen handelt es sich um die thermische Zersetzung von metallorganischen Verbindungen wie Kobaltcarbonyl, Palladium- und Platinacetylacetonate oder die chemische Reduktion von Metallsalze mit langkettigem Alkohol in organischem Lösungsmittel. Daneben sind auch Kombinationen aus diesen beiden Verfahren beschrieben. Es wurden Kolloide aus einem reinen Edelmetall (Pt, Pd, Ag) in einem organischen Lösungsmittel synthetisiert und daraus neue, bisher in dieser Form nicht bekannte Ag@Co-, Pt@Co-, Pd@Co- und Pt@Pd@Co-Nanopartikel gewonnen. Der Kobaltgehalt der Ag@Co-, Teilchen konnte im Bereich von 5 bis 73 At. % beliebig eingestellt werden. Der mittlere Durchmesser der Ag@Co-Partikel wurde von 5 nm bis 15 nm variiert. Bei der Herstellung von Pt@Co-Teilchen wurde eine unterschiedlich dicke Kobalt-Hülle von ca. 1,0 bis 2,5 nm erzielt. Im Fall des Palladiums wurden sowohl monodispere als auch polydisperse Pd-Nanopartikel mit einer maximal 1,7-2,0nm dicken Kobalthülle synthetisiert. Ein großer Teil dieser Arbeit befasst sich mit den magnetischen Eigenschaften der kolloidalen Teilchen, wobei die SQUID-Magnetometrie und Röntgenzirkulardichroismus (XMCD) dafür eingesetzt wurden. Weil magnetische Messungen alleine nur indirekte Schlüsse über die untersuchten Systeme erlauben, wurde dabei besonderer Wert auf die möglichst genaue strukturelle Charakterisierung der Proben mittels moderner Untersuchungsmethoden gelegt. Röntgendiffraktometrie (XRD), Röntgenabsorptionsfeinstruktur- (EXAFS) und UV-Vis-Spektroskopie sowie Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) in Kombination mit Elektronen Energieverlustspektroskopie (EELS) und energiedispersive Röntgenfluoreszensanalyse (EDX) wurden verwendet.
In 'Beyond the Myth of the Myth: A Kantian Theory of Non-Conceptual Content', Robert Hanna argues for a very strong kind of non-conceptualism, and claims that this kind of non-conceptualism originally has been developed by Kant. But according to 'Kant's Non-Conceptualism, Rogue Objects and the Gap in the B Deduction', Kant's non-conceptualism poses a serious problem for his argument for the objective validity of the categories, namely the problem that there is a gap in the B Deduction. This gap is that the B Deduction goes through only if conceptualism is true, but Kant is a non-conceptualist. In this paper, I will argue, contrary to what Hanna claims, that there is not a gap in the B Deduction.
Radical addition fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization of ferrocenyl (meth)acrylates
(2012)
We report on the controlled free radical homopolymerization of 1-ferrocenylethyl acrylate as well as of three new ferrocene bearing monomers, namely 4-ferrocenylbutyl acrylate, 2-ferrocenylamido-2-methylpropyl acrylate, and 4-ferrocenylbutyl methacrylate, by the RAFT technique. For comparison, the latter monomer was polymerized using ATRP, too. The ferrocene containing monomers were found to be less reactive than their analogues free of ferrocene. The reasons for the low polymerizability are not entirely clear. As the addition of free ferrocene to the reaction mixture did not notably affect the polymerizations, sterical hindrance by the bulky ferrocene moiety fixed on the monomers seems to be the most probable explanation. Molar masses found for 1-ferrocenylethyl acrylate did not exceed 10,000 g mol(-1), while for 4-ferrocenylbutyl (meth) acrylate molar masses of 15,000 g mol(-1) could be obtained. With PDIs as low as 1.3 in RAFT polymerization of the monomers, good control over the polymerization was achieved.
Typische assoziative Verdicker für wässrige Systeme basieren auf linearen, doppelt hydrophob endmodifizierten Poly(ethylenglykolen) (PEGs). Diese Polymere aggregieren aufgrund ihrer Struktur in wässriger Lösung und bilden ein Netzwerk aus verbrückten Polymer-Mizellen. Dabei kann ein Polymer-Molekül maximal zwei Mizellen miteinander verbinden. Bisher ist unklar, wie die Anzahl der Endgruppen eines verzweigten, mehrfach hydrophob endmodifizierten hydrophilen Polymers die Struktur und Dynamik solcher Netzwerke beeinflusst. Die Synthese verzweigter Polymere auf PEG-Basis erfolgt mittels lebender ionischer Polymerisation und ist experimentell aufwändig. Das Einführen hydrophober Endgruppen erfordert zusätzliche Synthese-Schritte. In dieser Arbeit wurden hydrophile Sternpolymere mit hydrophoben Endgruppen in einem Schritt hergestellt. Dazu wurde die Technik der radikalischen Polymerisation unter Kettenübertragung durch reversible Addition und anschließende Fragmentierung (reversible addition-fragmentation chain transfer, RAFT) genutzt. Die Synthese der Sternpolymere erfolgte von einem multifunktionalen Kern, der die R-Gruppe der RAFT-Kettenüberträger (chain transfer agents, CTAs) bildete. Die dazu benötigten CTAs wurden so konzipiert, dass mit ihrer Hilfe sowohl die Anzahl der Arme des Sternpolymers (von 2 bis 4), als auch die Länge der hydrophoben Endgruppe (C4, C12, C18) variiert werden konnte. Der große Vorteil der RAFT-Polymerisation ist, dass sie viele polare Monomere für die Synthese der hydrophilen Arme des Sternpolymers toleriert. In dieser Arbeit wurden als Modell-Monomere Oligo(ethylenglykol)methylether-acrylat (OEGA) und N,N-Dimethylacrylamid (DMA) eingesetzt. Beide Monomere bilden nicht-ionische hydrophile Polymere. Poly(OEGA) ist ein Kammpolymer, das auf PEG basiert. Poly(DMA) besitzt dagegen eine deutlich kompaktere Struktur. Die erhaltenen amphiphilen Sternpolymere wurden umfassend molekular charakterisiert. Die Molmassen wurden mit verschiedenen GPC-Systemen bestimmt und der Grad der Endgruppenfunktionalisierung wurde mittels UV/Vis- und 1H-NMR-Spektroskopie überprüft. Die Polymerisation von OEGA zeigt mit den CTAs einige Charakteristika der Polymerisation mit reversibler Deaktivierung (RDRP, auch „kontrollierte radikalische Polymerisation“), wird aber durch Kettenübertragung zum Monomer bzw. Polymer gestört. Diese Nebenreaktion ist auf die Struktur des Monomers als Oligoether zurückzuführen. Bei allen untersuchten Polymerisationen von DMA mit den multifunktionalen CTAs steigt die Molmasse linear mit dem Umsatz. Die erhaltenen Polymere zeigen durchweg monomodale und enge Molmassenverteilungen (PDI ≤ 1,2). Die Molmassen lassen sich in einem weiten Bereich von 25 kg/mol bis 150 kg/mol einstellen und die Endgruppen der Polymere bleiben zu 90 % erhalten. Während die Polymerisation von DMA sowohl mit den di- als auch den trifunktionalen CTAs innerhalb von 3 h zu quantitativen Umsätzen verläuft, wird der quantitative Umsatz des Monomers bei der Polymerisation mit tetrafunktionalen CTAs erst nach 4 h erreicht. Diese Verzögerung ist auf eine Retardierung in der Anfangsphase der Polymerisation zurückzuführen, die sich aus der besonderen Struktur der tetrafunktionalen CTAs erklärt. Auf dem System zur Polymerisation von DMA aufbauend ließen sich Gradienten-Block-Copolymere in Eintopfreaktionen herstellen. Dazu wurde nach Erreichen des quantitativen Umsatzes von DMA ein zweites Monomer zur Reaktionsmischung gegeben. Mit Ethylacrylat (EtA) wurden so lineare amphiphile symmetrische Triblock-Copolymere erhalten. Dabei wurde die Länge des hydrophoben Blocks durch unterschiedliche Mengen an EtA variiert. Mit N,N-Diethylacrylamid (DEA) wurden lineare symmetrische Triblock-Copolymere sowie 3-Arm Stern-Diblock-Copolymere hergestellt, die über einen thermisch schaltbaren zweiten Block verfügen. Bei diesen Polymeren lässt sich die Länge des hydrophoben Teils in situ durch Veränderung der Temperatur variieren. Das Verhalten der amphiphilen Sternpolymere in wässriger Lösung und in Mikroemulsion wurde im Rahmen einer Kooperation an der TU Berlin mit Hilfe von Kleinwinkel-Neutronenstreuung (SANS), dynamischer Lichtstreuung (DLS) und Rheologie untersucht. Die Polymere wirken durch Assoziation der hydrophoben Endgruppen als effektive Verdicker sowohl allein in wässriger Lösung als auch in Mikroemulsion. Die Struktur des gebildeten Netzwerks hängt dabei von der Konzentration des Polymers in der Lösung und der Länge der Endgruppe (Hydrophobie) ab. Die dynamischen Eigenschaften der Lösungen werden außerdem durch die Anzahl der Arme der Polymere bestimmt.
A new matrix system for phosphorescent organic light-emitting diodes (OLEDs) based on an electron transporting component attached to an inert polymer backbone, an electronically neutral co-host, and a phosphorescent dye that serves as both emitter and hole conductor are presented. The inert co-host is used either as small molecules or covalently connected to the same chain as the electron-transporting host. The use of a small molecular inert co-host in the active layer is shown to be highly advantageous in comparison to a purely polymeric matrix bearing the same functionalities. Analysis of the dye phosphorescence decay in pure polymer, small molecular co-host film, and their blend lets to conclude that dye molecules distribute mostly in the small molecular co-host phase, where the co-host prevents agglomeration and self-quenching of the phosphorescence as well as energy transfer to the electron transporting units. In addition, the co-host accumulates at the anode interface where it acts as electron blocking layer and improves hole injection. This favorable phase separation between polymeric and small molecular components results in devices with efficiencies of about 47 cd/A at a luminance of 1000 cd/m(2). Investigation of OLED degradation demonstrates the presence of two time regimes: one fast component that leads to a strong decrease at short times followed by a slower decrease at longer times. Unlike the long time degradation, the efficiency loss that occurs at short times is reversible and can be recovered by annealing of the device at 180 degrees C. We also show that the long-time degradation must be related to a change of the optical and electrical bulk properties.
The structures and synthesis of polyzwitterions ("polybetaines") are reviewed, emphasizing the literature of the past decade. Particular attention is given to the general challenges faced, and to successful strategies to obtain polymers with a true balance of permanent cationic and anionic groups, thus resulting in an overall zero charge. Also, the progress due to applying new methodologies from general polymer synthesis, such as controlled polymerization methods or the use of "click" chemical reactions is presented. Furthermore, the emerging topic of responsive ("smart") polyzwitterions is addressed. The considerations and critical discussions are illustrated by typical examples.
The structures and synthesis of polyzwitterions ("polybetaines") are reviewed, emphasizing the literature of the past decade. Particular attention is given to the general challenges faced, and to successful strategies to obtain polymers with a true balance of permanent cationic and anionic groups, thus resulting in an overall zero charge. Also, the progress due to applying new methodologies from general polymer synthesis, such as controlled polymerization methods or the use of "click" chemical reactions is presented. Furthermore, the emerging topic of responsive ("smart") polyzwitterions is addressed. The considerations and critical discussions are illustrated by typical examples.
新型糖氨基酸类化合物的合成研究
(2015)
Sugar amino acids (SAAs) are carbohydrate derivatives bearing both amino and carboxylic acid functional groups. SAAs represent an important class of multifunctional building blocks, which are amenable to serve as glycomimetics or peptidomimetics with well-defined structures and useful properties. Because SAAs exist in nature in many forms with various biological activities, recently, many unnatural SAAs, as the demand for finding new molecules to discover new drugs and new materials, have been designed and synthesized by a number of research groups. In this paper, we have developed a convenient method for the synthesis of novel SAAs gluco-7 and galacto-7 for the first time. The structure of gluco-7 was similar to the natural SAA glucosaminuronic acid that was a component of many typical bacterial cell walls and could be used for the preparation of type D flu vaccine; while galacto-7 was similar to the natural SAA galactosaminuronic acid that was one of bacterial Vi-antigen components of Escherichia coli. Starting from unexpensive and commercially available 3,4,6-tri-O-acetyl-D-glucal and 3,4,6-tri-O-acetyl-D-galactal, two novel SAAs gluco-7 and galacto-7 were achieved in the linear 6 steps with 34% overall yield and 19% overall yield, respectively. The key reactions included radical addition, decarboxylation, iodine generation reaction, azide reaction and reductive amination reaction. The crucial step was the synthesis of the target compound gluco-7 from gluco-6. By using method A, the target compound gluco-7 was obtained in 4 steps with 63% overall yield. To optimize the transformation from gluco-6 to gluco-7, method B was developed to generate gluco-7 by using one-pot reaction successfully with 76% yield only in one step. It proved that method B was superior to method A with shorter steps and higher yields. All the new compounds were characterized by IR, H-1 NMR, C-13 NMR and HRMS data. Study on the synthesis and biological evaluation of linear and cyclic oligomers derived from gluco-7 and galacto-7 are currently in progress.
In the interest of producing functional catalysts from sustainable building-blocks, 1, 3-dicarboxylate imidazolium salts derived from amino acids were successfully modified to be suitable as N-Heterocyclic carbene (NHC) ligands within metal complexes. Complexes of Ag(I), Pd(II), and Ir(I) were successfully produced using known procedures using ligands derived from glycine, alanine, β-alanine and phenylalanine. The complexes were characterized in solid state using X-Ray crystallography, which allowed for the steric and electronic comparison of these ligands to well-known NHC ligands within analogous metal complexes.
The palladium complexes were tested as catalysts for aqueous-phase Suzuki-Miyaura cross-coupling. Water-solubility could be induced via ester hydrolysis of the N-bound groups in the presence of base. The mono-NHC–Pd complexes were seen to be highly active in the coupling of aryl bromides with phenylboronic acid; the active catalyst of which was determined to be mostly Pd(0) nanoparticles. Kinetic studies determined that reaction proceeds quickly in the coupling of bromoacetophenone, for both pre-hydrolyzed and in-situ hydrolysis catalyst dissolution. The catalyst could also be recycled for an extra run by simply re-using the aqueous layer.
The imidazolium salts were also used to produce organosilica hybrid materials. This was attempted via two methods: by post-grafting onto a commercial organosilica, and co-condensation of the corresponding organosilane. The co-condensation technique harbours potential for the production of solid-support catalysts.