High-resolution and dipolar solid state NMR spectroscopy of functional hydrogen bonds in organic and biorganic solids

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In diesem Forschungsprojekt sollen kristalline und nicht-kristalline isotopenmarkierte Säure-Basekomplexe, Koenzyme, Peptide, Proteine, Enzyme mit Hilfe von Festkörper-NMR-Methoden charakterisiert werden. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Untersuchung von Wasserstoffbrücken und ihrer Dynamik, die für die Funktion und insbesondere das Säure-Base-Verhalten dieser Systeme von besonderer Bedeutung sind. Insbesondere sollen neue Erkenntnisse der Wasserstoffbrückenforschung an niedermolekularen Verbindungen auf größere Systeme übertragen werden. Dazu werden moderne Methoden der mehrdimensionalen Festkörper-NMRSpektroskopie wie REDOR, TEDOR, DREDOR etc. weiterentwickelt und eingesetzt. Diese "Rekopplungsverfahren" gestatten es, magnetische dipolare Wechselwirkungen und damit die Abstände zwischen Atomkernen auch bei nicht-kristallinen Festkörpern unter der Bedingung der Probenrotation um den magischen Winkel (MAS) zu bestimmen, die für eine hochauflösende NMR-Spektroskopie notwendig ist. Durch die Beschaffung eines Hochfeld-Widebore-Vierfachresonanz-Festkörper-NMR-Spektrometers und den Aufbau von Vierfachresonanzverfahren im Rahmen dieses Vorhabens sollen Experimente erarbeitet werden, mit deren Hilfe Abstände zwischen bis zu drei Heterokernen wie 13C, 15N, 2H, 19F, 31P, 17O bestimmt werden können.