NMR-Spektroskopie

Versucht man die Bildung von Komplexverbindungen in Lösung zu verstehen, ist man mit einer Vielzahl von Problemen konfrontiert. Die Arbeitsgruppe von Prof. Hägele in Düsseldorf hat sich über Jahre mit diesem Thema beschäftigt. Schwerpunkte waren dabei die Synthese und Charakterisierung von multifunktionellen Komplexbildnern und die Analyse von Säure/Base-Gleichgewichten und ihre Änderungen bei gleichzeitiger Komplexbildung. Dazu wurden Meßsysteme und Steuerungen entwickelt, die das simultane Erfassen unterschiedlicher Messgrößen erlauben und den automatisierten Ablauf auch in der Kopplung von Titrationen mit spektroskopischen Methoden wie NMR und UV ermöglichten. Zur Bestimmung der Struktur in Lösung, wurden NMR-Spektren untersucht und quantenmechanische Rechnungen durchgeführt. Der Feinstruktur von eindimensionalen NMR-Spektren kann man Kopplungskonstanten zwischen räumlich benachbarten Kernen entnehmen. Die Karplus Beziehung beschreibt die Winkelabhängigkeit dieser Kopplungen. Kennt man die Kopplungskonstanten so kann man Rückschlüsse auf die Struktur ziehen. Diese Kopplungskonstanten können in einfachen Systemen dem Spektrum direkt entnommen werden, ansonsten ist der Einsatz von Simulations- und Iterationssystemen notwendig. Die Erweiterung und Optimierung solcher Systeme war Thema meiner Diplom- und Promotionsarbeit in dieser Arbeitsgruppe.

Links die Arbeiten aus dieser Zeit betreffen

• Die Arbeitsgruppe Hägele - da habe ich promoviert
• Software zum Thema NMR
• Inzwischen wird WIN-DAISY nicht mehr als eigenständiges Programm weiterentwickelt.

Chemie Lehren und Lernen im Internet

Atome und Moleküle sind Bausteine mit denen Chemiker arbeiten. Da eine direkte Beobachtung wegen ihrer geringen Größe kaum möglich ist, arbeitet man mit Modellen. Man baut sich mit dem Molekülbaukasten aus Kugel und Stäbchen anschauliche und anfassbare Modelle, oder verwendet Computerprogramme um dreidimensionale Darstellungen zu generieren. Vom Einsatz von Medien und interaktiven Computerprogrammen sollte auch der Lehre erheblich profitieren können. Hinzu kommt, dass elektronische Medien aktuelle Forschungsergebnisse viel schneller Berücksichtigen können, als das z.B. bei Büchern möglich ist. Ziel des Projektes "Vernetztes-Studium Chemie" aufzuzeigen, dass dies bei einer experimentell orientierten Naturwissenschaft möglich und sinnvoll ist. Eine Plattform zu schaffen die dazu geeignet ist und natürlich vor allem Material in erheblichem Umfang bereitzustellen. Gefördert durch das BMBF und in Kooperation mit dem Fachinformationszentrum Chemie in Berlin wurde dieses Projekt realisiert.

Links zu dem Projekt:

• Die Arbeitsgruppe Bögel - dort habe ich am VS-C Projekt gearbeitet
• Lernmaterial im Projekt Vernetztes Studium - Chemie
• Unser Kooperationspartner war das FIZ-Chemie Berlin .