Endre søk
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Molecular complexation and binding studied by electrophoretic NMR spectroscopy
KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Kemi, Fysikalisk kemi.
KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Kemi, Fysikalisk kemi.
KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Kemi, Fysikalisk kemi.
KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Kemi, Fysikalisk kemi.
Vise andre og tillknytning
2008 (engelsk)Inngår i: Journal of the American Chemical Society, ISSN 0002-7863, E-ISSN 1520-5126, Vol. 130, nr 24, s. 7550-+Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert) Published
Abstract [en]

Electrophoretic mobilities obtained on a molecularly selective manner by electrophoretic NMR can be used to proved a quantitative characterization of the composition and stoichiometry of molecular complexes. This is demonstrated in complexes formed by uncharge cyclodextrins which attain an electrophoretic mobility upon inclusion of charged surfactants.

sted, utgiver, år, opplag, sider
2008. Vol. 130, nr 24, s. 7550-+
Emneord [en]
NUCLEAR-MAGNETIC-RESONANCE, STUDYING TRANSLATIONAL DIFFUSION, INCLUSION, INSIGHTS, TOOL
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-12202DOI: 10.1021/ja8023324ISI: 000256671400017Scopus ID: 2-s2.0-45249124664OAI: oai:DiVA.org:kth-12202DiVA, id: diva2:305713
Merknad
QC20100709Tilgjengelig fra: 2010-03-25 Laget: 2010-03-25 Sist oppdatert: 2017-12-12bibliografisk kontrollert
Inngår i avhandling
1. Molecular Interactions Studied by Electrophoretic and Diffusion NMR
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>Molecular Interactions Studied by Electrophoretic and Diffusion NMR
2010 (engelsk)Doktoravhandling, med artikler (Annet vitenskapelig)
Abstract [en]

Even though electrophoretic NMR (eNMR) experiments may provide unique chemical information and have been performed for three decades, the technique is still rarely applied, mainly because several experimental sources of artifacts have to be controlled to achieve accurate results. In this thesis, new experimental setups and protocols for accurate and precise eNMR experiments are presented. These include a novel eNMR sample cell, a radiofrequency filter and methods to suppress bulk flow effects. These developments improved the signal-to-noise ratio by roughly an order of magnitude compared to the U-tube setup previously used for eNMR. Convection-compensated pulse sequences in combination with a phase correction method were found to efficiently suppress bulk flow effects in the experiments and greatly increase experimental accuracy.

These experimental setups and protocols were applied to probe association of ions and molecules in solution. It is particularly illustrated that the combination of diffusion and eNMR has great potential to provide quantitative results on ionic and molecular association in a variety of systems.

The extent to which ionic surfactants associate with uncharged cyclodextrin probed by eNMR yielded very similar results to those obtained by diffusion NMR experiments. Complexation of a large set of small mono- and polyvalent metal cations to poly(ethylene oxide) was quantified by estimating the effective charge of the polymer through combined diffusion and eNMR information. Significant association was found for cations that have a surface charge density below a critical value.

Ion pairing between tetramethylammonium cations and a series of anions in several solvents was also probed by diffusion NMR and eNMR experiments. For the monovalent anions in ethanol and ethanol-water mixture a dependence on ionic size was demonstrated. In water, dimethylsulfoxide, and methanol no such trend and very little pairing was observed. In acetonitrile, a different pattern was seen that did not correlate well with any single ionic parameter.

An experimental cell and procedures for electrokinetic studies of solvated proton-conducting polymer materials is also presented. Electro-osmotic flow and diffusion were studied for each molecular component in water-methanol mixtures that swell Nafion membranes.

Abstract [sv]

Elektroforetisk NMR (eNMR) är en experimentell metod som funnits i tre decennier och som kan ge unik kemisk information. Ändå används den sällan då flera experimentella artefakter måste korrigeras för, om man ska få korrekta resultat. I denna avhandling presenteras nya experimentella uppställningar och protokoll ämnade att uppnå korrekta och noggranna resultat. Dessa inkluderar en ny mätcell, ett radiofrekvensfilter och metoder för att minimera effekten av samtidiga bulkflöden i provlösningen. Sammantaget uppnås ungefär en storleksordning högre signal-brus-förhållande jämfört med den U-rörsuppställning som tidigare använts. Konvektions-kompenserande pulssekvenser i kombination med en faskorrektionsteknik minskade också bulkflödeseffekter effektivt, vilket ökade resultatens noggrannhet högst avsevärt.

De experimentella uppställningarna och protokollen användes här för att mäta association av joner och molekyler i lösning. Mätningarna visar att kombinationen diffusions- och eNMR har en stor potential att kvantitativt kunna bestämma associationgraden i många olika typer av kemiska system.

Associationsgraden mellan joniska tensider och cyklodextriner undersöktes både med eNMR och diffusions-NMR, och resultaten var mycket lika. Komplex-bildningen mellan en serie enkel- och flerladdade metalljoner och poly-(etylenoxid) kvantifierades genom att uppskatta polymerens effektiva laddning från kombinerad diffusions- och eNMR. Betydande komplexbildning hittades för katjoner med ytladdningstäthet under ett kritiskt värde.

Jonparbildning mellan tetrametylammoniumjoner och en serie av anjoner i flera olika lösningsmedel undersöktes också med diffusions- och eNMR. För de monovalenta anjonerna i etanol och etanol-vatten-blandning påvisades ett samband med jonstorleken. I vatten, dimetylsulfoxid och metanol var däremot jonparbildningen låg och inget liknande samband hittades. I acetonitril observerades ett annat mönster, som inte korrelerade bra med någon av anjonernas normala joniska karakteristika.

Slutligen presenteras en mätcell och procedurer för elektrokinetiska studier i de solvatiserade protonledande polymermaterial som bland annat används i bränsleceller. Elektroosmotiskt flöde och diffusion uppmättes för varje molekylär komponent i Nafion-membran solvatiserade av vatten-metanol-blandningar.

sted, utgiver, år, opplag, sider
Stockholm: KTH, 2010. s. viii, 59
Serie
Trita-CHE-Report, ISSN 1654-1081 ; 2010:7
Emneord
Physical chemistry, NMR, electrophoretic NMR, Ion pairing, complexation, association, diffusion, pulsed field gradient, Nafion
HSV kategori
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-12186 (URN)978-91-7415-580-8 (ISBN)
Disputas
2010-04-15, hörsal F3, Lindstedtsvägen 26, KTH, Stockholm, 10:00 (engelsk)
Opponent
Veileder
Merknad
QC20100709Tilgjengelig fra: 2010-03-25 Laget: 2010-03-24 Sist oppdatert: 2010-07-09bibliografisk kontrollert

Open Access i DiVA

Fulltekst mangler i DiVA

Andre lenker

Forlagets fulltekstScopus

Personposter BETA

Furo, Istvan

Søk i DiVA

Av forfatter/redaktør
Hallberg, FredrikWeise, Christoph F.Yushmanov, Pavel V.Thyboll Pettersson, ErikStilbs, PeterFuro, Istvan
Av organisasjonen
I samme tidsskrift
Journal of the American Chemical Society

Søk utenfor DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetric

doi
urn-nbn
Totalt: 126 treff
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf