NMR-Bildgebung und Materialforschung

Magnetic resonance imaging (MRI) is a powerful tool in medical diagnostics. But this technique of nuclear magnetic resonance (NMR) ist also receiving increasing attention in materials science because it is non-invasive and because of the abundance of different contrast parameters which reflect the molecular properties of the samples. For instance, distributions in microscopic molecular re-orientations as well as macroscopic coherent motion can be imaged by appropriate techniques. Applications of both aspects of MRI are reported by examples of images from elastomers, skin, and velocity profiles. In addition, a new method for investigations of surfacenear volume elements of arbitraril shaped samples is shown.     

Synthesen durch Halbleiter‐Photokatalyse: Solare Chemie

Semiconducting zinc and cadmium sulfide powders are photocatalysts for novel organic syntheses. Due to their ability to generate reducing and oxidizing surface centers through light absorption, these powders can catalyze C‐C and C‐N coupling reactions via initial interfacial electron transfer with adsorbed substrates like olefins, imines, and 1,2‐diazenes. The thus obtained primary intermediates may be transformed to reduced and oxidized products, like in an electrochemical reaction, or combine to one unique addition product. In the latter case the addition of cyclic olefins to imines and 1,2‐diazenes affords novel homoallylamines and allylhydrazines. This is a good example for “green chemistry”, since no waste materials are produced and solar light is used as energy source. The eterogeneous sensitizer can be conveniently separated from the products by filtration.     

Kombinatorische und Hochdurchsatz‐Techniken in der Materialforschung

Hochdurchsatztechniken zur Entdeckung, Entwicklung und Optimierung von Materialien und Katalysatoren gewinnen zunehmend an Akzeptanz in der Industrie. Über die Jahre ist eine relative, synchron verlaufende Entwicklung von Techniken zur parallelisierten Herstellung und Charakterisierung mit dazugehöriger Software und Informationstechnologien zu verzeichnen. Im vorliegenden Aufsatz wird versucht, einen umfassenden Überblick über den Stand der Technik an ausgewählten Beispielen zu vermitteln. Datenbanken, “Design of Experiment”, Data‐Mining‐Techniken, Modellierungstechniken und Entwicklung evolutionärer Strategien werden ebenso angesprochen wie die vielen komplexen Materialien, für deren Erforschung bereits geeignete Techniken entwickelt wurden. Unterschiedlichste Methoden zur parallelisierten Synthese führen zu Einzelsubstanz‐ oder Gradientenbibliotheken für elektronische und optische Materialien ebenso wie für Polymere und Katalysatoren oder anhand von Formulierungsstrategien erzeugten Produkten. Viele Beispiele illustrieren die unterschiedlichsten Insellösungen und dokumentieren eine bisher kaum wahrgenommene Vielfalt an neuen Verfahren für Synthese und Analyse nahezu beliebiger Materialien. Der Aufsatz endet mit einer Zusammenfassung literaturbekannter Erfolge und einer Abschätzung von noch vorhandenen Problemen und Zukunftsaufgaben.     

Chemie und Verbrechen

Man has been under the spell of crime since the times of Kain and Abel, so why not put it to work in motivating chemistry students? Forensic work in the chemistry lab leads to a whole lot of interesting chemical principles and the students get acquainted with several advanced experimental methods.