Hochauflösendes doppelfokussierendes Massenspektrometer

• Subject Area: Analytical Chemistry
• Term: Funded in 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 177981355

• Final Report Year: 2014

Final Report Abstract

AK Kuckling: Polymere, die auf einen externen Stimulus durch eine Änderung von physikalischen Eigenschaften reagieren (stimuli-responsive polymers, SRP), kann man als ‚intelligente’ oder ‚smarte’ Materialien bezeichnen. Der externe Stimulus kann dabei chemischer oder physikalischer Natur sein. Die Antwort auf den Stimulus ist im Idealfall dreifacher Art. Erstens wird der Stimulus detektiert (Sensorfunktion), zweitens wird er quantifiziert (Prozessorfunktion) und drittens resultiert ein Antwortverhalten (Effektorfunktion). Anwendungen als Sensoren und Aktoren sind ein Forschungsschwerpunkt. Zusätzlich ermöglicht eine Bioverträglichkeit dieser Verbindungen Einsätze z. B. als Medium zur Zellkultivierung und als Komponente im ‚tissue engineering’. „Mimic of Enzyme Behavior by Smart Block Copolymers“ „Synthese und Charakterisierung von temperatursensitiven Sternblockcopolymeren“ „Carben-katalysierte Ringöffnungspolymerisation zur Herstellung von bioabbaubaren Polycarbonaten“ „Optische Sensoren auf Basis von modifizierten Pigmenten“ „Active spatio-temporal control of biomolecular transport systems using stimuli-responsive polymers“ AK Wilhelm: In der Arbeitsgruppe werden neue chirale Amidinium-Salze ausgehend von Campher dargestellt. Diese werden in Carbene überführt und als Liganden in verschiedenen metallkatalysierten asymmetrischen Reaktionen eingesetzt. Des Weiteren werden neue chirale ionische Flüssigkeiten dargestellt und als chirale Solvenzien untersucht. Für die Charakterisierung der Salze wird unter anderem ESI-MS verwendet. “New Chiral Carbenes based on Camphoric Acid for Asymmetric Catalysis” AK Schmidt: Im Rahmen dieses Projekts wurden funktionalisierte Polyethylenglycole (PEG) mit unterschiedlichen Molmassen (1000, 6000 und mehr) untersucht. Ziel war die Aufklärung der Chemie der Kettenenden, die sukzessive zunächst mit Bernsteinsäure umgesetzt und anschließend verestert wurden. Nur mit ESI (nicht mit MALDI) war eine Ionisierung ohne Zersetzung der Polymere möglich. Anhand der Massenspektren konnte nachgewiesen werden, dass das funktionalisierte PEG1000 aus einer Mischung von gar nicht, einfach und zweifach substituierten Ketten (für jeden der beiden Reaktionsschritte) vorliegt. "Self-assembled nanoparticles of functionalized chitosan and poly(ethylene glycol) for controlled release of vitamins, steroids and anticancer drugs” AK Ducho: Das zentrale Forschungsprojekt der Arbeitsgruppe Ducho bezieht sich auf die Untersuchung nucleosidischer Verbindungen mit potentieller antibiotischer Wirkung. Da die organische Synthesechemie für beide Teilprojekte eine Schlüsseltechnik darstellt, ist die Charakterisierung synthetischer Produkte mittels Massenspektrometrie von integraler Bedeutung für die Bearbeitung der Projekte an der Universität Paderborn gewesen. Dies beinhaltet insbesondere auch hochauflösende Massenspektrometrie für den Identitätsnachweis der synthetisierten Verbindungen. „Struktur-Aktivitäts-Beziehungen für Nucleosid-Antibiotika vom Muraymycin-Typ“ „Synthese, Eigenschaften und Anwendungen modifizierter Oligonucleotide“ AK Henkel: Ein Schwerpunkt der Forschung im Arbeitskreis erstreckt sich auf das Gebiet der modernen Komplexchemie. Dabei wird das hohe Synthesepotential von Alkali- und Erdalkalimetall-Chalkogeniden und -Chalkogenolaten genutzt, um neuartige ein- und mehrkernige Übergangsmetallkomplexe mit interessanten chemischen und strukturchemischen Merkmalen aufzubauen. „Kupfer-Schwefel-Stickstoff-Komplexe als Modelle für die CuA-Zentren von Cytochrom-c-Oxidasen und N2O-Reduktasen“ „Nickel-Schwefel-Komplexe mit ungewöhnlichen Metalloxidationsstufen“ „Nickel-Thiolat-Komplexe als Modelle für die aktiven Zentren der NiFe-Hydrogenasen“ „Modellierung biologischer Elekronentransportketten im Ersatzschaltbild von Schwefel-Komplexen mit Donor-Akzeptor-Segmenten (heterodi- und polynukleare Ru/Fe/Ir-Cu-Komplexe)“ „Synthese von cyclischen Allenen und N-heterocyclischen Carbenen und ihre Verwendung als Liganden in Übergangsmetallkomplexen auch nach Ringöffnungsreaktionen mit biomimetischem Potential“

Publications

• “Mechanism of the living lactide polymerisation mediated by robust zinc guanidine complexes“. Chem. Europ. J. 2011, 17, 4507 - 4512
  J. Börner, I. dos Santos Vieira, A. Pawlis, A. Döring, D. Kuckling S. Herres-Pawlis
  
• „Die dreikernigen Kupfer(I)-Thiolat-Komplexe [Cu3(NGuaS)3]0/1+ und ihre dimeren Varianten [Cu6(NGuaS)6]1+/2+/3+ mit biomimetischen Redoxeigenschaften“. Angew. Chem. 2011, 123, 4596-4600; Angew. Chem. Int. Ed. 2011,50, 4503-4507
  A. Neuba, U. Flörke, W. Meyer-Klaucke, M. Salomone-Stagni, E. Bill, E. Bothe, P. Höfer, G. Henkel
  
• „Synthesis of blockcopolymers P3HT-Ö-PS using a combination of Grignard-Metathesis and Nitroxide-Mediated Radical Polymerization”. Macrom. Chem. Phys. 2011, 212,679-690
  A. Britze, V. Moellmann, G. Grundmeier, H. Luftmann, D. Kuckling
  
• „Zinc complexes with guanidine-pyridine hybrid ligands: Guanidine effect and catalytic activity“. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 4441-4456
  J. Börner, I. dos Santos Vieira, M. D. Jones, A. Döring, D. Kuckling, U. Flörke, S. Herres-Pawlis
  
• “Imidazolinium and Amidinium Salts as Lewis Acid Organocatalysts.” Beilstein J. Org. Chem. 2012, 8, 1798-1803
  O. Sereda, N. Clemens, T. Heckel, R. Wilhelm
  
• „Alkyne-azide coupling of tailored poly(vinylidene fluoride) and polystyrene for the synthesis of block copolymers”. Polym. Chem. 2012, 3, 409-414
  R. Vukićević, U. Schwadtke, S. Schmücker, P. Schäfer, D. Kuckling, S. Beuermann
  
• „Eine reversibel führbare halogeninduzierte Kupfer(I)-Disulfid—Kupfer(II)-Thiolat-Umwandlung“. Angew. Chem. 2012, 124, 1746-1750; Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 1714-1718
  A. Neuba, R. Haase, U. Flörke, W. Meyer-Klaucke, G. Henkel
  
• „Enhanced Preparation of Alkoxyamine-Functionalized Poly( p- phenylene)s and Their Use as Macroinitiators for the Synthesis of Stimuli-Responsive Coil-Rod-Coil Block Copolymers“. Macromol. Chem. Phys. 2012, 213,1725-1734
  S. Schmücker, D. Kuckling
  
• „Synthesis of α-biotinyl poly(ethylene glycol-b-N-isopropylacrylamide) block copolymers with different fluorescent dyes at the ω-side”. Polym. Chem. 2012, 3, 2039-2049
  W. Birnbaum, D. Kuckling
  
• “An Ionic Liquid Solution of Chitosan as Organocatalysts.” Catalysts 2013, 3, 914-921
  T. Heckel, D. D. Konieczna, R. Wilhelm
  
• “Chiral Ionic Liquids Based on Nicotine for the Chiral Recognition of Carboxylic Acids.” Tetrahedron: Asymmetry 2013, 24, 1127-1133
  T. Heckel, A. Winkel, R. Wilhelm
  
• „Ring opening polymerization of organic carbonates using CO2 - carbene adducts as effective organo catalyst”. Macromol. Symp. 2013, 334, 92-97
  A. Reitz, R. Wilhelm, D. Kuckling
  
• „Synthesis of Stimuli-responsive and Adsorbable Block Copolymers with Phosphonate Anchor Groups”. Colloid Polym. Sci. 2013, 291, 1429-1437
  D. Kuckling, K. Moosmann, J. E. S. Schier, A. Britze
  
• “Investigation of Imidazol(in)ium-dithiocarboxylates as Sensors for the Detection of Mercury(II) and Silver(I) Ions.” Z. Naturforsch. 2014, 69b, 596-604
  D. D. Konieczna, A. Blanrue, R. Wilhelm
  
• “Lead Structures for New Antibacterials: Stereocontrolled Synthesis of a Bioactive Muraymycin Analogue”. Chem. Eur. J. Vol 20 Issue 47, November 17, 2014, Pages 15292-15297
  A. P. Spork, M. Büschleb, O. Ries, D. Wiegmann, S. Boettcher, A. Mihalyi, T. D. H. Bugg, C. Ducho
  
• “Synthesis and properties of DNA oligonucleotides with a zwitterionic backbone structure”. Chem. Commun., 2014,50, 13742-13745
  B. Schmidtgall, A. P. Spork, F. Wachowius, C. Höbartner, C. Ducho
  
• „Highly Regioselective Synthesis of Chiral Diamines via a BuchwaldHartwig Amination from Camphoric Acid and their Application in the Henry Reaction.” Appl. Organometal. Chem. 2014, 28, 552-559
  M. Uzarewicz-Baig, M. Koppenwallner, S. Tabassum, R. Wilhelm