Untersuchungen zur 3-Phononenabsorption in partiell kristallinen Polymeren

Zusammenfassung In dieser Arbeit wird die Dreiphononenabsorption in Polymeren, die den Hauptanteil an den dielektrischen Verlusten im Millimeterwellengebiet stellt, theoretisch und experimentell untersucht. Aus der Störungsrechnung bis zur 2. Ordnung wird die Temperaturabhängigkeit der Absorption abgeschätzt. Damit ist eine befriedigende Deutung des gesamten Temperaturverlaufs der dielektrischen Verlust-Kurven möglich. Im Hochtemperaturbereich läßt sich die Mehrphononenabsorption eindeutig gegenüber restlichen Relaxationsprozessen abgrenzen. Im Tieftemperaturgebiet konnte erstmals auch für das Millimeterwellengebiet ein temperaturunabhängiger Bestandteil fehlordnungsinduzierter Einphononenabsorption nachgewiesen werden. Im Übergangsbereich durchlaufen die Absorptionskurven einen Wendepunkt bei einer charakteristischen TemperaturT ₀, die dem Schwerpunkt der am Absorptionsprozeß beteiligten Phononenfrequenzen entspricht. Daraus konnten in Übereinstimmung mit dem Experiment die Frequenzen der niedrigsten optisch aktiven Phononen für die verschiedenen Polymeren abgeschätzt werden.

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Summary The 3-phonon absorption in polymers, which gives the main contribution to their dielectric loss in the microwave region, is theoretically and experimentally investigated. Perturbation theory up to the second order is used for the evaluation of its temperature dependence. The theoretical results allow an interpretation of the total absorption-temperature-curves: In the high temperature region 3-phonon absorption can be distinguished from residual relaxation losses (above the glass temperature). In the low temperature region the existence of a low frequency tail of temperature independent disorderinduced one-phonon absorption became evident. At intermediate temperatures (50–150°K) the curves show an inflexion point or plateau at a characteristic temperatureT ₀, which according toT ₀= ⁰, corresponds to the frequencies of those phonons, that mainly contribute to the multiphonon absorption. The plateau gives, in good agreement with the experiment, the frequencies of the lowest optically active phonons in the various polymers.

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Mit 6 Abbildungen in 8 Einzeldarstellungen

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Vorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung 1970 des Regionalverbandes Hessen-Mittelrhein-Saar der Deutschen Physikalischen Gesellschaft in Darmstadt, 10.–13. März 1970.     

Structure des savons alcalins

Summary This is a systematic X-ray diffraction study of the structure of the mesomorphic phases occurring with potassium soaps ranging from C₈ to C₂₂.Four types of structure have been identified. The first is lamellar with both polar groups and paraffin chains in the crystalline state. The second is also lamellar, but with both polar groups and paraffin chains in the liquid state. The third corresponds to the localization of indefinitely long ribbons on a two-dimensional oblique lattice; polar groups are crystalline and paraffin chains desorganized. The fourth corresponds to the localization of discs on a three-dimensionnalB-faces centered orthorhombic lattice; polar groups are crystalline and paraffin chains disorganized.The structural parameters and the polymorphism of the polar groups have been discussed.

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Zusammenfassung Wir beschreiben hier eine systematische Röntgenstrahlendiffraktionsforschung der Struktur der mesomorphen Phasen von Kalium Seifen von C₈ bis C₂₂.Vier Strukturtypen wurden gefunden. Die erste Struktur ist lamellar; beides, die polaren Gruppen und die Paraffinketten sind kristallisiert. Die zweite Struktur ist auch lamellar; aber in diesem Falle sind beides, die polaren Gruppen und Paraffinketten geschmolzen. Die dritte Struktur entspricht einer Lokalisation von Seifenbändern in einem zweidimensionalen monoklinen Gitter; die polaren Gruppen sind kristallisiert und die Paraffinketten geschmolzen. Die vierte Struktur entspricht einer Lokalisation von Seifenscheiben in einemB-flächenzentrierten orthorhombischen Raumgitter; die Polargruppen sind kristallisiert und die Paraffinketten geschmolzen.Wir haben aus den experimentellen Resultaten einige Schlußfolgerungen gezogen.

     

Dampfdruck- und Leitfähigkeitsuntersuchungen der Ionensolvatation in Amiden

The solvating properties of formamide, N-methylformamide, dimethylformamide, N-ethylformamide and diethylformamide have been investigated by means of vapour pressure and conductivity measurements. For the salts and ions, resp. average solvation numbers have been calculated from vapour pressure data and limiting ionic conductances. The solvation numbers are used for a discussion of the influence of N-substituents on the solvating properties of the amides.

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Mit 2 Abbildungen     

Die Umlagerung substituierter Aminoacrylderivate. Präparative anwendungsbreite

The addition of carboxylic acids to dimethylamino-propinal ( 1a ) and 4-dimethyl-amino-but-3-in-2-on ( 1b ) gives, after rearrangement of the very instable primary adducts ( 2 ), Z-3-acetoxy-N,N-dimethylacrylamides and -crotonamides 3 to 8 in excellent yields and in a stereospecific manner. Similarly, the adducts of HCl and HBr to the alkynes 1a and 1b may be rearranged at low temperature by traces of acid to cis/trans equilibria of 3-halo-acrylamides and -crotonamides 9 and 10 . - On the other hand, treatment of 3-alkoxy-3-dimethylaminoacrolein with traces of acid yields alkylesters of E-3-dimethylaminoacrylic acid ( 12 , X = OR). - The preparative aspects of the rearrangement are discussed, and a brief outline of the spectroscopic properties of the compounds 3 to 8 is given.     

Suggested calculations using transition density matrices

It is suggested that certain transition density matrices, N-representable in a limit, be used in a variational calculation. It is noted that such trial matrices should yield reasonable values for the ground state energies of small atoms or molecules provided a set of overlap integrals is maximised.

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Zusammenfassung Es wird vorgeschlagen, bestimmte Übergangsdichtematrizen, die im Limit N-darstellbar sind, in einer Variationsrechnung zu benutzen. Es wird festgestellt, daß solche Näherungsmatrizen gute Werte für die Energie des Grundzustandes kleiner Atome oder Moleküle geben sollten, falls im Satz von Überlappungsintegralen maximiert wird.

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Résumé On propose d'utiliser dans un calcul variationnel certaines matrices densité de transition, N représentables à la limite. Ces matrices d'essai devraient fournir des valeurs raissonnables pour l'énergie de l'état fondamental dans les petits atomes et les petites molécules à condition de maximiser un ensemble d'intégrales de recouvrement.

     

Einwirkung von p-Nitroso-dimethylanilin auf Brenztraubensäure und ihre Derivate, 6. Mitt.: Kondensation der Phenylbrenztraubensäure mit primären aromatischen Aminen

Phenylpyruvic acid reacts with p-nitroaniline to yield the 3-hydroxypyrrolinone2a, and with anilines bearing+M substituents in the p-position to yield the 3-enaminopyrrolinones1b-1e.

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Mit 1 Abbildung

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5. Mitt.:M. Ruse, E. Hamburg undM. Petri, Chem. Ber.103, 3727 (1970).     

Potential energy surfaces for HenNe+ ions: ab initio and diatomics-in-molecule results

The potential energy surface of He2Ne+ has been reinvestigated using a combination of ab initio and diatomics-in-molecule (DIM) calculations. In contrast to the reports of two recent studies the ion is found to have an asymmetric linear He-Ne-He structure, with no barrier to formation from the separated atoms on the ground-state surface. The He-Ne+ bond lengths at the potential minimum are 1.51 and 1.81 A, and the total bonding energy is 0.717 eV. Comparing the He2Ne+ energy to that of HeNe+, the bonding energy for the second helium atom is 0.06 eV, about 10% of that of the first He atom. The saddle point between the two equivalent minima is a symmetric structure, 0.0074 eV above the potential minimum. A symmetric geometry becomes the overall potential minimum if the 2s hole on the Ne is excluded from the reference states of a multireference configuration interaction calculation. A DIM potential was created for the HenNe+ family of ions. The DIM potential is consistent with the asymmetric He2Ne+ ion serving as a core; it predicts a slightly more asymmetric geometry than the ab initio results. Additional helium atoms form five-membered rings around the bonds of the core ion to fill the first shell and then add to the ends of the cluster. The asymmetric core ion and the highly compact structure help to account for the lack of apparent shell structure in the mass spectrometry of HenNe+ clusters. Finally, we recommend that the value De=0.63+/-0.04 eV be adopted for the ground state of HeNe+.     

Tuning single nucleotide discrimination in polymerase chain reactions (PCRs): synthesis of primer probes bearing polar 4'-C-modifications and their application in allele-specific PCR

There are many methods available for the detection of nucleotide variations in genetic material. Most of these methods are applied after amplification of the target genome sequence by the polymerase chain reaction (PCR). Many efforts are currently underway to develop techniques that can detect single nucleotide variations in genes either by means of, or without the need for, PCR. Allele-specific PCR (asPCR), which reports nucleotide variations based on either the presence or absence of a PCR-amplified DNA product, has the potential to combine target amplification and analysis in one single step. The principle of asPCR is based on the formation of matched or mismatched primer-target complexes by using allele-specific primer probes. PCR amplification by a DNA polymerase from matched 3'-primer termini proceeds, whereas a mismatch should obviate amplification. Given the recent advancements in real-time PCR, this technique should, in principle, allow single nucleotide variations to be detected online. However, this method is hampered by low selectivity, which necessitates tedious and costly manipulations. Recently, we reported that the selectivity of asPCR can be significantly increased through the employment of chemically modified primer probes. Here we report further significant advances in this area. We describe the synthesis of various primer probes that bear polar 4'-C-modified nucleotide residues at their 3' termini, and their evaluation in real-time asPCR. We found that primer probes bearing a 4'-C-methoxymethylene modification have superior properties in the discrimination of single nucleotide variations by PCR.     

Bidimensional mixtures of polyglutamic and myristic acid

Summary Monolayers of polyglutamic acid and of its mixtures with myristic acid at the water/air interface on subphase composed of solutions of hydrochloric acid only and solutions containing CaCl₂ and hydrochloric acid were studied. The comparison of the experimental data with the bidimensional state equation deduced theoretically is in agreement with the presence of the rigid macromolecular form of alpha helix type in the bidimensional state, as shown by other authors. So far as the mixtures are concerned, on both the support solutions the two components are miscible between one another in all the molar ratios considered. On the support solution free of Ca⁺⁺ ions, the bidimensional mixtures are more stable than either of the components. In particular at a 1/1 molar ratio a sharp minimum of the free surface energy of mixing is found. On support solutions containing Ca⁺⁺ ions, the mixtures especially those containing higher concentrations of myristic acid, are thermodynamically less stable than the components themselves.

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Zusammenfassung Es werden an der Grenzfläche Wasser/Luft Monoschichten von Polyglutaminsäure und deren Mischungen mit Miristinsäure auf Unterlagen, die nur Salzsäutelösungen oder auch Ca⁺⁺ enthalten, studiert. Für die Polyglutaminsäure ist der Vergleich der experimentellen Daten mit den theoretischen Gleichungen des bidimensionalen Zustand übereinstimmend mit dem Vorhandensein in bidimensionalem Zustand einer makromolekularen starren Form des-Helixtyps, wie schon von anderen Autoren festgestellt wurde.Was die Mischungen betrifft, sind auf beiden Unterlagen die Komponenten miteinander mischbar in sämtlichen Verhältnissen, die in Betracht gezogen wurden. Auf einer Unterlage ohne Calciumionen sind die bidimensionalen Mischungen stabiler als die Komponenten allein. Insbesondere dem Verhältnis 1/1 entspricht ein ausgesprochenes Minimum der Freien Oberflächenenergie der Mischungen. Auf einer Unterlage, die Calciumionen enthält, insbesondere wenn die Mischungen reich an Miristinsäure sind, erweisen sie sich als thermodynamisch weniger stabil als die Komponenten.

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With 4 figures and 1 table