Da ich gerade von der NMR-summerschool zurückgekommen bin ein kleiner Bericht.
Die AG-NMR der GÖCH (Gesellschaft Österreichischer Chemiker) bietet alle 2 Jahre eine Sommerschule über NMR an. Diese findet in Niederöblarn im Sporthotel des Club Sportunion statt. Dieses Jahr waren 9 Vertreter unserer Arbeitsgruppe dabei und es war echt ein Erlebnis.
Neben gutem Essen und haufenweise Sport gab es natürlich spannende Vorträge und anspruchsvolle Übungen. Die Vorträge waren ausschließlich in Englischer Sprache.
Die für mich spannendsten/interessantesten/lehrreichsten oder lustigsten Vorträge waren:
"The Cartesian Product Operator Formalism for NMR"
War ziemlich harter Stoff, haufenweise Physik und Mathematik die ich in der Geschwindigkeit des Vortrages nicht verarbeiten konnte. Allerdings hat man eine Idee bekommen worum es dabei geht und was z.B. "coherence levels" sind.
Dazu passend gabs dann einen Vortrag zum Thema "Phase Cycles and Pulsed Flied Gradients" der das ganze noch weiter ausgeführt hat.
Ein sehr guten Vortrag gab es von Prof. Walter Bauer von der Uni Erlangen über "NMR and the Periodic Table", viele witzige Anekdoten und Gründe warum man einige Kerne besser nicht messen sollte.
Prof. Bauer hatte einen zweiten (nicht ganz ernsten) Vortrag über "NMR meets MUSICIAN". Hierbei wurde ein NMR Spektrometer verwendet um Töne zu erzeugen. Eine Probe (meist Aceton) wird gemessen und je nachdem was für eine Trägerfrequenz abgezogen wird, ergibt der FID des Aceton eine bestimmte Frequenz (einen bestimmten Ton). So kann man Pulsfolgen erzeugen die beim anhören des FID ein Lied ergeben. Beispiele gibt es hier.
MUSICIAN steht übrigens für "Multifrequent Utility for Sound Inspired Crazy and Insane Abuse of New Spectrometers".
Reinhard Wimmer von der Aalborg University brachte einen Vortrag über "Magnetic Field Gradients". Sehr interessant, da neben Anwendung von Gradienten im NMR auch das MRT richtig erklärt wurde.
Sehr interessant waren auch die angebotenen Übungen, wobei wir uns praktisch auf das Auswerten von kleinen Molekülen beschränkt haben. Dabei gab es eine Summenformel und einen Haufen Spektren (1H, APT, HH-COSY, TOCSY, NOESY, HSQC und HMBC) und gesucht war die Struktur inklusive Stereochemie. Mit dabei waren Substanzen wie Saccharose oder Atropin an denen wir in Summe einige Stunden gerätselt haben.
Alles in Allem war es ein riesen Spaß, sehr lehrreich und Kontakte konnte man auch knüpfen, ich kann es auf jeden Fall weiterempfehlen.
Seit paar Monaten arbeite ich an meiner Diplomarbeit am IAS TU Wien, in der selben Gruppe in der ich auch meine Bachelorarbeit gemacht habe.
Dabei geht es um neue Schutzgruppen für (automatisierbare) Oligosaccharidsynthese. Im Prinzip wollen wir einige sehr ähnliche Schutzgruppen haben, die man in einer bestimmten Reihenfolge(semiorthogonal) abspalten kann.
Das Thema ist nicht komplett neu, es haben schon zwei Kolleginen im Rahmen ihrer Bachelorarbeiten daran gearbeitet, aber dennoch ist noch extrem viel zu tun. Im Moment arbeite ich gerade an den letzten Synthesen der "Grundlagen" dieses Themas. Der Anfang hat sich "etwas" gezogen aber jetzt läuft es ganz gut.
Inzwischen gibts auch schon Hilfe, eine weitere Bachelorarbeit wird zur Zeit auf dem Thema durchgeführt und einige Praktika sind auch schon geplant.
Einige Bilder noch dazu damits auch bisschen bunt ist:
Kühlblock (auf etwa -15°C) mit einigen Reaktionsvials.
Ein paar Produkte wurden auch schon hergestellt (hauptsächlich Reagenzien für die Einführung der Schutzgruppen). Das sind nur die, die gekühlt gelagert werden müssen. Einige werden dann auch im Gefrierschrank gelagert. Der Rest in dieser simplen wundervollen Box voller schöner Chemikalien. =)
Heute Früh kam wiedereinmal eine Lieferung von Sigma Aldrich an. Das diese ohne Umschweife und komplett verpackt in den Kühlschrank wanderte, machte das Ganze jedoch etwas interessanter.
Da wir natürlich neugierig warn gingen wir gleich nachschaun:
UNSER PHOSGEN IST DA!
In einer Metalldose verpackt in der dann wahrscheinlich Verpackungsmaterial sein wird und innendrinn irgendwo das kleine Fläschen mit Phosgen ~20% in THF. ALlerdings ist die Verpackung für die kleine Flasche sehr groß, also lassen wir uns überraschen wieviele Verpackunsgschichten da wirklich drinnen sind.
Recht nett ist auch der in knalligem Orange gehaltene Warnhinweis auf der Außenseite:
(ob dies der exakte Wortlaut war weiß ich nciht mehr aber sinngemäß)
Damit zu Arbeiten wird wahrscheinlich absolut unspektakülar aber aufregend ist es schon, schließlich arbeitet man nicht jeden Tag mit einem Kampfstoff.
Für alle die sich jetzt fragen "Wofür zum Teufel braucht man das?", nunja wir brauchen einen Chlorameisensäureester und den kann man aus einem Alkohol sehr gut mit Phosgen herstellen.
Mal schaun was die nächsten Wochen noch so bringen!
So da ich ja andauernd nur destilliere im Labor, bei manchen Präperaten mehr als 4 mal da man ja nur dreckige Edukte bekommt, hier mal exklusiv ein Bericht meiner Destillation von Heute.
Zeitaufwand: 3,5h (0,5h für Aufbau)
Phenol sollte zur Reinigung destilliert werden.Laut Vorschrift: "Man[..]reinigt das Rohprodukt durch Vakuumdestillation."
Mein Rohprodukt war eine gelbe ölige Flüssigkeit, anscheinend hielten die Verunreinigungen das bei Raumtemperatur feste Phenol in Lösung.
Das Problem an der Geschichte: Phenol schmilzt bei 37°C, der Wasserkühler der Mikrodestillationsbrücke kühlt aber stärker. Abhilfe schafft hier ein Föhn, sollte etwas im Kühler kristallisieren dreht man einfach das Kühlwasser ab und "Föhnt" das Produkt in die Vorlagekolben.
So gut, so einfach....jedenfalls in der Theorie.
Phenol siedet bei 182°C also war Vakuumdestillation angesagt, hier trat das erste richtige Problem auf.
Die Arbeitsvorschrift der Uni sagte es würde bei 50°C bei 20mbar sieden was ziemlich ungünstige wäre da man zwischen Schmelz und Siedepunkt nur 13°C hätte, was bedeuten würde dass der Kühler genau dazwischen sein müsste da das Phenol sonst kristallisiert oder noch schlimmer einfach verdampft und in die Pumpe gesaugt wird.
Der physikalischen Chemie nach erziehlt eine Erhöhung des Drucks auch eine Erhöhung des Siedepunktes, also ran an den PC und in diversen Datenbanken / mit Nomographen auf die Suche nach Referenzen gemacht. Was man da findet ist erstaunlich, Angaben von 92°C bei 15mbar bis hin zu 80°C bei 80mbar. Also ging es im "Blindflug" in die Destillation.
Für alle die nicht verstehen warum dies so ein Problem ist: ich habe nur 4 Kolben in denen ich verschiedene Fraktionen sammeln kann. Wenn man nicht weiß wann sein produkt kommt muss mann jede einzelne Fraktion extra sammeln, ich musste also versuchen NUR PPRODUKT in einen kolben und den Dreck in die anderen zu bekommen. Oder so etwa.
Also ging es los mit der Destillation: Als erstes ging ich mit dem Druck langsam auf 20mbar, dabei verdampften alle "leicht" siedenden Dinge in meinem Rohprodukt.
Im Anschluss ließ ich den Druck wieder auf 75 mbar steigen und begann aufzuheizen! meiner Berechnungen nach sollte das Phenol bei 95°C kommen.
Nach einigen Minuten stieg die Temperatur auf unglaubliche 30°C und war konstant, Ölbadtemperatur etwa 120°C. Etwas Destillat kam auch, war aber definitiv kein Produkt. Nach weiteren 15 min warten bei konstant 30°C beriet ich mich mit einem Assistenten, da es ja im Prinzip nicht möglich war dass die Dampftemperatur nicht weiter stieg. Wir beschlossen den Druck langsam abzusenken.
Als ich zu meiner Apparatur zurückkehrte stand die Temperatur auf 50°C, Tendenz steigend. Also "wechselte" ich den Kolben und fing die Flüssigkeit auf. Dann kühlte ich sie ab, jedoch kristallisierte sie nicht was bedeutet"kein Phenol". Die Temparatur stieg dann schlaghaft auf 98°C und auf einmal kristallisierte etwas im Kühler aus. ich lies mir diesen Siedepunkt von einem Assistenten bestätigen, drehte die Kühlung ab und "föhnte" das Produkt in den 3ten Kolben.
Nach einiger Zeit begann die Temperatur zu sinken was bedeutete die Fraktion ist zu Ende und cih aktivierte den Kühler wieder. Ein Blick auf den Kolben zeigte mir aber "das ist zuwenig" und ein Blick auf den SUmpfkolben "da ist noch zuviel", also war das noch nicht alles. Jedoch half aufheizen nichts mehr, da dürfte wohl der Dreck mit meinem Produkt ein Azeotrop bildet.
Um die Sache zu beschleunigen(ich musste ja ins Biochemielabor) begann ich den Druck Schrittweise, und zwar in sehr kleinen Schritten, abzusenken. Und siehe da, bei 65mbar kam bei 95°C eine Fraktion, sie krsitallisierte teilweise im Kühler aus, ich beschloss sie in meinen 4ten Kolben zusammeln, das auskristallisierte "föhnte" ich wie gewohnt in den Kolben.
So und jetzt kam das große Problem: zuwenig Produkt, keine Kolben mehr!
Und hier begann der Russische Teil der Destillation:
Um Produktfraktionen von Dreckfraktionen zu trennen musste ich mein Produkt irgendwie "detektieren". Daher stellte ich meine Apparatur so ein, dass alles was jetzt kommt in einen "dreckkolben" floss. Dazu drehte ich die Kühlung voll auf.
Was würde nun passieren: Fraktionen die nicht Phenol sind sollten meinen Überlegungen nach im Kühler kondensieren und dann in den Kolben fließen. Phenol sollte auskristallisieren und ich konnte es nachher abtrennen.
So weit so gut, jetzt senkte ich den Druck, wartete ob etwas kristallisierte, und wenn dann föhnte ich es in den Produktkolben.
da ich sehr kleine Druckschritte ging funktionierte das echt gut, es kamen 3 mal Dreck und 4 mal produkt, wunderschön getrennt. Wäre ich mit dem Druck gleich runtergegangen hätte cih wohl beides auf einmal destilliert.
Faszinierend fand ich nur das ein und derselbe Stoff(nämlich das Phenol) in vielen verschiedenen Fraktionen kam. Dürfte wohl tatsächlich mit dem Dreck(oder verschiedenem Dreck) verscheidene Azeotrope gebilde haben.
ERebniss: 9,5g (ausreichend für eine 3) udn die Reinheit passt himmlisch (34-38°C was für Phenol ein Perfektes Ergebniss ist). noch ein NMR und dann wird es abgegeben=)
Nur mal so eine kleine Geschichte wie wir da im Labor auch kämpfen, man muss ja beachten ich habe soetwas noch nie gemacht;-)
Ausbeute lag bei 101% der Literatur was einer Note von 3 entsprach. Reinheit(Siedepunkt, Brechungsindex) war vollkommen in Ordnung, Vorbesprechung war ein 1er und das Protokoll ebenso.
Außerdem musste ich ein 1H-NMR-Spektrum aufnehmen:
Zur Erklärung(für Leute sich sich ein wenig auskennen):
der Peak bei 1,6ppm ist Wasser
Peak bei 2,2 ist Aceton(vom Waschen des NMR-Röhrchens)
7,26 ist das Lösungsmittel (CDCl3)
Das 6-tet bei 6,1 ist das Proton am C1
Die 2 Dupletts bei 5,25/5,35 sind die 2 Protonen am C2 wobei das höher verschobene jenes ist, das transständig zu jenen am C2 liegt.
Duplett bei 4,0 sind die Protonen am C3.
Interessante Details:
Die endständigen Protonen koppeln nicht geminal.
Ich bin noch nicht so bewandert in NMRs aber anscheinend sieht man Satelliten oder Rotationsseitenbanden(bin mir nicht ganz sicher werde mich noch erkundigen) bei dem Duplett bei 4,0.
So morgen gehts weiter mit dem "braunen Schlurz" der aber seltsamerweise weiß ist... Naja wie die Assistenten sagen "weiß ist immer gut", hoffen wir, dass sie Recht haben.
Zum Glück kehrt im Labor schön langsam eine Art Routine ein, ich muss sagen es lebt sich viel sicherer. Die Leute wissen inzwischen schon, dass eine geschlossene Apparatur explodieren kann.
Ansonst gibt es zwar etliche bürokratische Hürden aber die Assistenten sind echt top, man lernt bei den Besprechungen auf jeden Fall sehr viel udn ein Erlebniss ist es allemal!
Nur ein ganz kurzes aber kräftiges Statement zum Praktikum da ich grad doch sehr unmotiviert bin nach 10 stunden Uni(lustige und erschreckende Geschichten der -dann- ersten 3 Tage folgen am verlängerten WE):
WENN ICH DEN *PIIIIIIIEEEEPPPP* ERWISCHE DER DIE KÜHLUNG MEINER RÜCKFLUSSAPPARATUR ABGEDREHT HAT DANN *PIIIEEEEP* *PIIIIIEEEEP* *PIIIIEEEEP*......*PIEP*!
Wie auf futurezone nachzulesen hat eine deutsche Forschergruppe in Karlsruhe einen neuartigen Siliziumchip für die Verarbeitung von Lichtsignalen entwickelt.
Der bisherige Rekord von Intel (40 Gigabit/s) ist somit auf 100 Gigabit/s erhöht worden.
Wies funktioniert?
Was genau die organischen Moleküle sind wäre aber noch interessant...
Cool is es auf jeden Fall :D
Aus zuverlässiger Quelle weiß ich, dass das Werk Organische Chemie vom Peter Vollhardt eine recht große Hilfe bei der Theorie sein soll.
Außerdem ist das Organikum sicher auch keine allzuschlechte Idee. Gibts beides in der Unibibliothek.
Praktisch für das Proseminar Strukturaufklärung ist sicher die Spektren-Datenbank sowie die Übungsbeispiele für MS/NMR/IR auf askthenerd.com. Dort einfach auf Spectroscopy 1 bzw 2 klicken.
Außerdem gibts auf der Fachschaft div. Spektren inkl. der zugehören Struktur von den vorherigen Kolloquien zum Üben.
Edit:
Im TUWEL gibts nun auch schon einen Kurs bei dem man, vorrausgesetzt man hat die LVA im Tuwiss++ aboniert sich die Übungsbeispiele inkl. Lösung herunterladen kann.
