NMR-Spektroskopie

NMR-Spektroskopie ermöglicht einen einfachen, zerstörungsfreien Zugang zu Konstitution, Konfiguration und Konformation verschiedenster Moleküle in Lösung sowie im Feststoff und stellt heute die bedeutendste Methode in der Strukturaufklärung organischer Verbindungen dar. Neben der Strukturaufklärung können auch dynamische Prozesse auf molekularer Ebene über einen weiten Bereich vom Mikrosekunde- bis zum Sekundenmaßstab adressiert werden.

Um das Verständnis der elektronischen Prozesse bei der unterschiedlichen Komplexierung von Actinoiden und Lanthanoiden mit Partitioning-relevanten Liganden auf molekularer Ebene zu vertiefen, bedarf es geeigneter Sensoren, die über die elektronischen Veränderungen durch die Komplexierung Auskunft geben können. Da die Kernresonanzspektroskopie letztlich immer die elektronische Umgebung der NMR-aktiven Kerne misst, lassen sich so einfach Aussagen über die Komplexierung treffen. Messungen der Relaxationseigenschaften sowie diffusionsgeordnete Spektroskopie erlauben zudem Rückschlüsse auf die Bildung und Größe der resultierenden Komplexe.

Der äußere Einfluss auf NMR-aktive Kerne ist auf einen Radius von ca. 10 A durch den Raum bzw. wenige Bindungen in einem Molekül beschränkt. Daher eignet sich die Kernresonanzspektroskopie ideal zur Untersuchung amorpher Systeme. Untersuchungen an Gläsern, sowie an endlagerrelevanten Kolloiden sollen Aussagen über die unterschiedlichen Möglichkeiten zur Retardierung bzw. Mobilisierung von Actinoiden erlauben. Dazu werden die unterschiedlichsten NMR-aktiven Isotope wie 71Ga, 27Al, 11B, 33S, 17O, 29Si, 95Mo als Sensoren sowohl in Flüssigkeit als auch im Festkörper herangezogen.

Das Kernresonanzspektrometer am INE ist im radioaktiven Kontrollbereich installiert. Dadurch können unter Verwendung geeigneter Sicherheitsmaßnahmen Untersuchungen an radioaktiven Proben in Lösung durch geführt werden. Damit gehört das Instrument am INE zu den wenigen Spektrometern weltweit, an dem man kernresonanzspektroskopische Untersuchungen im Umfeld der Endlager- und Sicherheitsforschung von hochradioaktiven Abfällen durchführen kann.

 

Ansprechpartner:

 

Dr. Thomas Sittel

+49 721 608 24652

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