NMR-Spektrometer 600 MHz mit Stickstoff-gekühltem Breitband-Kryo-Probenkopf

• Fachliche Zuordnung: Biologische Chemie und Lebensmittelchemie
• Förderung: Förderung in 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 578653149

Für die gesamte chemische Forschung der Bergischen Universität Wuppertal (BUW) wird ein 600 MHz NMR-Spektrometer mit einem Breitband-Kryo-Probenkopf (Stickstoffkühlung) als Ersatz für das derzeit vorhandene 600 MHz NMR-Gerät beantragt. In den verschiedenen Forschungsgruppen soll das hochauflösende Spektrometer zur Strukturaufklärung von neuen in der Literatur bislang nicht beschriebenen Verbindungen, zur Lebensmittelanalytik, und zur Untersuchung von Reaktionsmechanismen und Reaktionsdynamiken dienen. Dazu zählen überwiegend komplexe Strukturen mit mehreren Stereozentren wie Polyketide, pentacyclische Triterpene und Peptide, die häufig nur in kleinen Mengen isoliert werden können. Ein 600 MHz NMR-Spektrometer ist für diese Aufgaben mindestens notwendig. Darüber hinaus ist eine hohe Empfindlichkeit, wie sie nur durch einen Kryo-Probenkopf erreicht werden kann wichtig. Dadurch lassen sich selbst bei geringen Substanzmengen 13C-Messungen mit einem ausreichend gutem Signal-/Rauschverhältnis in einer akzeptablen Zeit durchführen. Durch die verkürzte Messzeit kann das Gerät deutlich effizienter genutzt werden. Darüber hinaus ermöglicht die Kryo-Technik 13C,13C-INADEQUATE Experimente zur Aufklärung von Verbindungen mit vielen quartären Kohlenstoffatomen (pentacyclische Triterpene und andere Naturstoffe) sowie direkte 15N-Messungen. Beides ist für die in Kapitel 3 näher beschriebene Forschung an der BUW von besonderer Bedeutung. Die erfolgreiche Bearbeitung weiterer Projekte, erfordert darüber hinaus diverse Heterokern NMR-Messungen. Dazu gehören insbesondere 11B, 15N, 19F, 29Si, 31P, 51V, 69Ga 77Se, 119Sn,195Pt und 207Pb. Mit einem Breitband-Kryo-Probenkopf können sämtliche der aufgeführten Kerne gemessen werden. Die BUW verfügt derzeit über zwei hochauflösende NMR-Spektrometer: ein Bruker AVANCE 400 MHz mit einem 5-mm-BBO-Probenkopf und ein AVANCE III 600 MHz mit einem 5-mm-BBI-, einem 10-mm-SEX- und einem 3-mm-TXI-Probenkopf. Diese Geräte sind ein zentraler Bestandteil des analytischen Serviceangebots der Fachbereiche Chemie und Biologie und werden von allen chemisch und biologisch ausgerichteten Forschungsgruppen genutzt. Das 400-MHz-Gerät ist mittlerweile 30 Jahre alt, hat das Ende seiner Nutzungsdauer erreicht und wird von Bruker nicht mehr gewartet, während das 600-MHz-Gerät kürzlich gequencht ist und voraussichtlich nicht mehr betrieben werden kann. Daher liegt der Schwerpunkt dieses Antrags auf der Beschaffung eines neuen 600-MHz-Spektrometers. Zusätzlich wird mit einem separaten Antrag (Forschungsgroßgeräte nach Art. 91b GG) parallel ein 500-MHz-NMR-Spektrometer mit einem breitbandigen Raumtemperatur-Probenkopf beantragt, welches das 400-MHz-Gerät ersetzen soll. Die Bewilligung dieser Fördermittel ist von entscheidender Bedeutung, um die fortlaufende Spitzenforschung in Chemie und Biologie an der BUW sicherzustellen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: NMR-Spektrometer 600 MHz mit Stickstoff-gekühltem Breitband-Kryo-Probenkopf
• Gerätegruppe: 1740 Hochauflösende NMR-Spektrometer
• Antragstellende Institution: Bergische Universität Wuppertal
• Leiter: Professor Dr. Stefan F. Kirsch