Some developments in reaction and solution microcalorimetry,with particular reference to its use in biochemistry and cellular biology

The field of isothermal microcalorimetry as applied to systems of interest for aqueous solution chemistry, biochemistry and in cellular biology is briefly reviewed. Some techniques recently developed in the author's laboratory are described.     

Zur Ermittlung und rechnerischen Überprüfung thermodynamischer Daten aus experimentell gefundenen Werten, 7. Mitt.: Dampfdruckmessungen an binären,azeotropen Systemen und ihre Auswertung mit Hilfe des Matrizenkalküls

Zusammenfassung An Hand zweier binärer Systeme (Äthylamin/n-Butan und Benzol/Äthanol) wird die Anwendbarkeit verschiedener Ansätze zur Berechnung der Aktivitätskoeffizienten und zur Zerlegung der Totaldrucke in die Partialdrucke diskutiert. Die Koeffizienten desMargules-Ansatzes werden mit Hilfe des Matrizenkalküls hergeleitet. Für stark assoziierende Systeme wird die parktische Anwendbarkeit von Ansätzen mit logarithmischen Zusatzgliedern und ihre Auswertbarkeit nach der Methode der kleinsten Quadrate besprochen. DerMargules-Ansatz mit wenigstens vier Parametern vermag die Verhältnisse im stark verdünnten Bereich richtig wiederzugeben und ist zufolge seiner thermodynamischen Konsistenz jedem Ansatz mit logarithmischen Gliedern vorzuziehen. Voraussetzung für seine uneingeschränkte Anwendbarkeit ist allerdings die Benützung einer modernen elektronischen Rechenanlage.

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Various statements for the calculation of activity coefficients are discussed for the two binary systems ethylamin/n-butane and benzene/ethanol. The statement ofMargules is deduced under application of the matrix calculation. Statements with logarithmic terms are used for systems with considerable association. The methode ofGauss of the smallest squares is shown to be applied in first and second approximation. The statement ofMargules with at least four parameters is able to describe correctly the thermodynamic conditions in very diluted concentrations. This statement must therefore be preferred to all these ones with logarithmic terms. In making use of the statement ofMargules a modern electronic computer has to be employed, if the number of the parameters increases.

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Mit 4 Abbildungen     

Ein Dreikomponenten-Zweiphasensystem für die schnelle Flüssigkeits-Chromatographie

Zusammenfassung Für die Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatographie wird ein Dreikomponenten-Zweiphasensystem beschrieben. Die Mischungslücke besteht zwischen dem wenig polaren Methylenchlorid und dem stark polaren Wasser und kann durch Zugabe von Äthanol als Lösungsvermittler geschlossen werden. Durch den Anteil der stark polaren Komponente in den jeweils koexistenten Phasen ist die Polarität von stationärer und mobiler Phase als stationäre gebunden und aus der mobilen immer wieder regeneriert. Durch Verteilungs-Chromatographie in der Mischungslücke ist eine Vielzahl von Stoffklassen der Trennung zugänglich, so z.B. Corticosteroide, Östrogene, Phenole, Phenolcarbonsäuren usw.

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A three-component two-phase system for high speed liquid chromatography

Summary High pressure liquid chromatography with a three-component two-phase system is described. For the less polar methylenechloride and the highly polar water a wide range of incomplete miscibility exists which can be decreased with ethanol. The water content of the coexistent phases determines the polarity of the stationary and the mobile phases. The more polar phase is adsorbed on silicagel as the column support material and serves as the stationary phase. Numerous compounds can be separated by partition chromatography between the coexistent phases, for instance; corticosteroids, estrogens, phenols, phenol-carboxylic acids and so on

     

Strukturaufklärung gemischter Komplexe von Eisen(II), Kobalt(II) und Nickel

Iron(II), cobalt(II) and nickel form complexes of the formula [Me(TTA)₂B¹] with 1-(2′-thenoyl)-3,3,3-trifluoroacetone (HTTA) and 2-pyridinalphenylimines (B¹) or bis-(2-pyridinal-R-diimines) (B²) and — in dependence of the -R group in the B² compounds — complexes of the formula [Me₂(TTA)₄B₂] and [Me₂(TTA)₂B²]. The octahedral geometry of the complexes can be unequivocally proven by means of electron spectra, IR spectra and from magnetic measurements. The labelling of solid [Ni(TTA)₂B¹] complexes with the nickel isotopes⁵⁸Ni or⁶²Ni permits an allocation of the Me-O- and Me-N-valency oscillations in the FIR.     

Theory of chirality functions,generalized for molecules with chiral ligands

The theory of chirality functions described in a previous publication is generalized to allow for chiral ligands. In the earlier theory, all symmetry operations of the molecular frame could be thought of as permutations of the ligands among the sites; in the present work, improper rotations not only permute the ligands, but convert them into mirror images. The group that generates all isomers from a given ordered molecule belonging to a frame with n sites is now the hyperoctahedral group of order 2ⁿ n! consisting of all possible combinations of permutations and site reflections. The representation theory of these groups is described, and applied to the problem of constructing qualitatively complete chirality functions, and of deciding which ligand partitions, and which isomer mixtures, are chiral. It is found useful to classify chiral representations of the covering group as ligand specific and class specific. The ligand specific representations describe chiral properties which are common to all frames and arise purely from the chirality of the ligands, while the class specific representations describe the chiral properties of the frame. A number of examples are explicitly worked out.     

Selektivierung geringer Mengen Kupfer mit Polyäthylenimin-Zellulose

Zusammenfassung Polyäthyleniminzellulosen sorbieren Cu²⁺ durch koordinative Bindung als Zentralion des sekundären Stickstoffs des Polyäthylenimins im P_H-Bereich 3,5 bis 4,5 selektiv aus verd. Lösungen. 10g Kupfer können von 10⁵fachen Überschüssen anderer Übergangsmetalle separiert, mit verd. Salzsäure eluiert und mit Diäthyldithiocarbamat photometrisch bestimmt werden. Das Verfahren eignet sich zur Erfassung von 0,001% Kupfer in Zink, Mangan, Kobalt, Nickel, Cadmium und Aluminium sowie aus Lösungen, deren Kupfergehalt 0,02 ppm beträgt.

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Selectivation of small amounts of copper with polyethyleneimine-cellulose

Summary Polyethyleneimine celluloses selectively sorb Cu²⁺ from dilute solutions through coordinative bonding as central ion of the secondary nitrogen of polyethyleneimine in the p_H-range of 3.5–4.5. 10g of copper may be separated from 10₅-fold excesses of other transition metals, then eluted with dilute hydrochloric acid and determined photometrically with diethyldithiocarbamate. The method is suitable for determining 0.001% copper in zinc, manganese, cobalt, nickel, cadmium, and aluminium as well as in solutions whose coppercontent is 0.02 ppm.

     

Convenient synthesis of nucleoside and isonucleoside analogues

[reaction: see text]. A very simple methodology to stereoselectively achieve tricyclic isonucleosides (nucleobase = thymine, uracil, and 5-fluoruracil) and 3'-C-branched nucleosides (nucleobase = theophylline) was performed by means of a DBU-mediated addition process using a readily available 2-bromo sugar. The mechanism for these transformations implies the loss of both substituents at C-2 and C-3 on the sugar moiety, and although it seems that DBU is probably involved, its involvement has not yet been ascertained. Cytosine did not react under these conditions.     

Über die Cyclisierung von Histidinderivaten

Cyclisierung vonl-Histidin-methylester und Histamin über die (nicht isolierten) N-Phenylthiocarbonyl-derivate (Ia) führt durch intramolekulare Harnstoffbildung zu Derivaten des neuartigen bicyclischen Ringsystems Imidazo(1,5-c)tetrahydrooxopyrimidin (II, III).Dieses ist relativ beständig gegen saure Hydrolyse; Einwirkung von basischen Reagenzien (Alkali und Amine) und von Lithiumaluminiumhydrid führt unter Öffnung des Pyrimidinringes (zwischen 4 und 5) zur Bildung von 4(5)-substituierten Imidazolderivaten, wobei mit Aminen N-Carbonsäure-amide (V bis IX) und mit LAH in der Seitenkette N-methylierte Produkte (X, XI) entstehen.Untersuchungen an offenkettigen Modellsubstanzen mit ähnlicher Struktur (XVI, XVII) führten zu ähnlichen Ergebnissen — Abspaltung von Imidazol und entsprechender Substitution der zweiten Komponente, die in manchen Fällen primär als Isocyanat abgespalten wird. Für diese Reaktionen wird ein möglicher Mechanismus diskutiert.DieR _F-Werte einiger Imidazolderivate wurden bestimmt.     

Determination of isotopic composition of lithium by neutron activation analysis; comparison with mass spectrometry

An activation analysis method is described for routine determination of⁶Li-abundances in various lithium compounds on the basis of the reaction sequence⁶Li(n,α)T and¹⁶O(t, n)¹⁸F and the measurement of¹⁸F. Irradiations of diluted equeous solutions of samples containing CrO₃ as internal flux monitor were carried out at a thermal neutron flux density of ϕ≤10¹¹ n·cm⁻²·sec⁻¹. Interferences from variations in neutron self-shielding oxygen concentration and triton range do not exceed 0.5% when using the dilution technique. The results for⁶Li abundances from 3.52 to 7.60% with standard deviations of 1 to 2.5% were confirmed by mass spectrometric measurements.     

Schnelle Trennung von Rückstoßprodukten in der Gasphase

Experiments are described in which recoil products are separated fast and selectively. The aim of these investigations is an identification of short-lived nuclides, either for the study of nuclear reactions or for the study of decay properties of new products. The recoil products were provided by a Cf-252 source. The transportation zone and the identification zone could be heated to different temperatures. Using N₂ as carrier gas it was possible to separate Te selectively under certain experimental conditions. When Cl₂ was added, Sb, Tc, Nb, Mo, Zr, Ru and Sn were transported. Transport output was determined in dependence of temperature and composition of the gas.