Struktur und Dynamik von Molekülen untersucht mit neuen Photo-CIDNP-Methoden

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Die Photo-CIDNP-Spektroskopie (CIDNP = chemisch induzierte dynamische Kernspinpolarisationen) benutzt Kernspins als Sonden, die weder Energetik noch Kinetik beeinflussen, und liefert daher sehr wertvolle Informationen über die Struktur und Dynamik von Molekülen. Dieses Projekt ist als internationale Kooperation meiner Gruppe in Halle mit der Gruppe von Peter J. Höre (Universität Oxford) konzipiert und hat zwei Zielrichtungen. Auf der einen Seite sind aus dieser Zusammenarbeit in der letzten Zeit vielversprechende neue Pulssequenzen für zeitauflösende und stationäre Photo-CIDNP-Experimente hervorgegangen, die wir erheblich weiterentwickeln und optimieren wollen. Bei ersteren wird der Ansatz verfolgt werden, die zeitabhängigen Polarisationen räumlich kodiert zwischenzuspeichern und das gesamte zweidimensionale Experiment (d.h. die Serie zeitlich veränderlicher CIDNP-Spektren) in einer einzigen Akquisition aufzunehmen. Bei letzteren wollen wir versuchen, den störenden Einfluss der Kernspinrelaxation durch Zwischenspeicherung der Polarisationen als Nullquantenkohärenzen zu verringern. Auf der anderen Seite wollen wir mit Hilfe unserer methodischen Neuerungen wichtige chemische bzw. biochemische Fragestellungen angehen, die das Anwendungsinteresse der beiden Gruppen wiederspiegeln. Es handelt sich dabei um Untersuchungen sensibilisierter Wasserstoffabstraktionen, die durch Parallelreaktionswege und vorgelagerte Assoziationsgleichgewichte gekennzeichnet sind (Halle), und um die Strukturaufklärung denaturierter Proteine (Oxford). Wegen der besonderen Eigenschaften der CIDNP-Spektroskopie werden wir Ergebnisse erhalten, die in ariderer Weise unzugänglich sind.