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NMR-crystallographic study of two-dimensionally self-assembled cyclohexane-based low-molecular-mass organic compounds

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00004747
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-4747-0

Titelangaben

Schmidt, Marko ; Zehe, Christoph S. ; Siegel, Renée ; Heigl, Johannes U. ; Steinlein, Christoph ; Schmidt, Hans-Werner ; Senker, Jürgen:
NMR-crystallographic study of two-dimensionally self-assembled cyclohexane-based low-molecular-mass organic compounds.
In: ChrystEngComm. Bd. 15 (2013) Heft 43 . - S. 8784-8796.
ISSN 1466-8033
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.1039/c3ce41158c

Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Von partikulären Nanosystemen zur Mesotechnologie
SFB 840

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

Using a combined approach based on scanning electron microscopy, powder X-ray diffraction as well as 1D and 2D multinuclear solid-state NMR spectroscopy, we were able to determine the morphology and the crystal structures for a set of three supramolecular compounds with different hydrogen bonding motifs, namely N,N′-(cyclohexane-trans-1,4-diyl)bis(2,2-dimethylpropanamide) 1, 1,1′-(cyclohexane-trans-1,4-diyl)bis(3-tert-butylurea) 2 and N1,N4-bis(tert-butylcarbamoyl)cyclohexane-trans-1,4-dicarboxamide 3. Based on a complete signal assignment of the 1D solid-state MAS NMR spectra (1H, 13C, 15N) employing 2D HETCOR experiments and a quantitative evaluation of the corresponding resonances, the content of the asymmetric unit was determined to one half of a molecule. Probing the molecular configuration with 1H–1H double-quantum experiments revealed an intramolecular hydrogen bond for compound 3 while 1 and 2 form exclusively intermolecular H-bonds. Ab initio structure solutions applying real space methods with an included close-contact penalty were carried out for all compounds. The following Rietveld refinements led to excellent wRp-values between 2.5% and 4.1%. Compounds 1 and 2 crystallise isostructurally in the monoclinic space group P21/c exhibiting a pseudo-biaxial hydrogen bond motif. 3 crystallises in the triclinic space group Pwith intermolecular head-to-tail hydrogen bonds connecting the molecules to one-dimensional ribbons. Nevertheless, all compounds grow in a sheet-like morphology with lateral dimensions of several hundred micrometres indicating a fast growth in two dimensions along two of the crystal axes. Since all three molecules possess inversion symmetry cancelling the molecular dipole moment the growth mechanism itself has to be dominantly driven by the formation of hydrogen bond networks.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Zusätzliche Informationen (öffentlich sichtbar): ISI:000325815200018
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Anorganische Chemie III > Lehrstuhl Anorganische Chemie III - Univ.-Prof. Dr. Jürgen Senker
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Makromolekulare Chemie I > Lehrstuhl Makromolekulare Chemie I - Univ.-Prof. Dr. Hans-Werner Schmidt
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Institut für Makromolekülforschung - BIMF
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Zentrum für Kolloide und Grenzflächen - BZKG
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen > SFB 840 Von partikulären Nanosystemen zur Mesotechnologie
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen > SFB 840 Von partikulären Nanosystemen zur Mesotechnologie > SFB 840 - TP B 4
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Anorganische Chemie III
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Makromolekulare Chemie I
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-4747-0
Eingestellt am: 02 Sep 2020 07:11
Letzte Änderung: 22 Sep 2023 11:13
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/4747

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