Molekulare Dynamik wässriger Kohlehydratlösungen. Wechselwirkungen mit Kationen

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Die Kenntnis der Molekülanordnung und molekularen Dynamik wässeriger Lösungen ist von großem Interesse für unser grundlegendes Verständnis assoziierender Flüssigkeiten und für viele Anwendungen in der Biologie. Lösungen von Kohlehydraten sind wegen der großen Vielfalt ihrer chemischen Zusammensetzung und möglicher sterischer Modifikationen für die Beantwortung offener und derzeit zum Teil kontrovers diskutierter Fragen besonders geeignet. Voruntersuchungen haben gezeigt, daß die breitbandige Ultraschallspektroskopie die detaillierte Untersuchung zahlreicher molekularer Prozesse, die in den Lösungen im Zeitbereich von etwa 10-5 bis 10-11 s ablaufen, ermöglicht. Diese Prozesse schließen Konformationsumwandlungen der Kohlehydratringe, die Rotationsisomerie von Seitengruppen, die Pseudorotation der cyclischen Moleküle, Assoziation von Molekülen und die mehrstufige Komplexbildung mit Kationen ein. In diesem Vorhaben sollen diese - auch für die Physiologie wichtigen - Prozesse systematisch in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Kohlehydrate und der Kationen ausgemessen werden, somit die Elementarprozesse in den Lösungen genau charakterisiert und ihre Kopplung untereinander studiert werden.