@phdthesis{Wachtler2020,
  author    = {Wachtler, Stefan},
  title     = {Synthese und Charakterisierung von funktionalisierten Nanodiamantmaterialien f{\"u}r biomedizinische Anwendungen},
  doi       = {10.25972/OPUS-21075},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-210757},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {In dieser Arbeit ist die Synthese von funktionalisiertem Nanodiamant mit bioaktiven Substanzen, welche vor allem als Wirkstofftransporter eingesetzt werden sollen, beschrieben. Dazu werden zum einen bereits bekannte Anbindungsm{\"o}glichkeiten an Nanodiamant, wie zum Beispiel die Klick-Reaktion, sowie die Ausbildung von Amidbr{\"u}cken verwendet. Zum anderen werden neuartige Funktionalisierungsm{\"o}glichkeiten wie Protein Ligation und Thioharnstoffbr{\"u}cken verwendet und somit das Repertoire an bekannten Anbindungsreaktion erweitert. Des weiteren wurde ein multifunktionales Nanodiamantsystem synthetisiert. Dieses ist in der Lage, zwei verschiedene Molek{\"u}le auf einem Partikel zu immobilisieren. Die verwendeten Methoden erm{\"o}glichen die Anbindung verschiedener Substanzen aus unterschiedlichen Molek{\"u}lgruppen an Nanodiamanten und sind somit universell einsetzbar.},
  subject      = {Synthesediamant},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Meinhardt2011,
  author    = {Meinhardt, Thomas},
  title     = {Effiziente Oberfl{\"a}chen-Funktionalisierung von Nanodiamant durch die Click-Reaktion von Alkinen und Aziden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66410},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurde die Kupfer(I)-katalysierte Cycloaddition von Alkinen und Aziden ("Click-Chemie") als effiziente, vielseitige und milde Reaktion f{\"u}r die Funktionalisierung von Nanodiamantpartikeln etabliert. Es wurden verschiedene Alkin- oder Azid-funktionalisierte Nanodiamantsysteme hergestellt und deren Reaktivit{\"a}t in Click-Reaktionen anhand vielf{\"a}ltiger Beispiele demonstriert. Hierzu wurden neben einfachen Testverbindungen auch komplexere Substanzen (z. B. ein Mannose-Derivat, Polytriazole, Fluoreszenzfarbstoffe, ein Thiazolium-Organokatalysator) durch Triazolsynthese immobilisiert. Zus{\"a}tzlich wurde eine Methode entwickelt, die die Herstellung funktionalisierter und vollst{\"a}ndig dispergierter Nanodiamant-Prim{\"a}rteilchen erm{\"o}glicht, wobei gezeigt wurde, dass dieser Weg auch f{\"u}r die Funktionalisierung durch Click-Chemie geeignet ist. Die Analyse der Nanodiamantpartikel erfolgte u. a. durch FT-IR, TGA, Elementaranalyse, Partikelgr{\"o}ßen- und Zetapotentialbestimmung, NMR, HR-TEM, UV / Vis sowie Fluoreszenzspektroskopie und -mikroskopie.},
  subject      = {Funktionalisierung <Chemie>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Liang2011,
  author    = {Liang, Yuejiang},
  title     = {Deagglomerierung und Oberfl{\"a}chenfunktionalisierung von Nanodiamant mittels thermochemischer und mechanochemischer Methoden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56296},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Nanodiamant weist aufgrund seiner herausragenden mechanischen, optischen und biokompatiblen Eigenschaften ein enormes Potential auf. F{\"u}r eine erfolgreiche Anwendung muss dieser jedoch zun{\"a}chst desagglomerisiert und an seiner Oberfl{\"a}che funktionalisiert werden. In dieser Arbeit werden zwei unterschiedlichen Methoden zur Deagglomerierung und Oberfl{\"a}chenfunktionalisierung vorgestellt. Im ersten Teil wird die thermochemische Methode beschrieben, um den ungew{\"o}hnlich stark agglomerierten Detonationsnanodiamant zu deagglomerieren. Dabei wird die Strategie verfolgt, den Nanodiamant erst durch eine thermische Behandlung im Vakuum die vorhandenen Oberfl{\"a}chengruppe zu entfernen, π-Bindungen zu etablieren und dann dessen Oberfl{\"a}che durch kovalente Bindungen zu modifizieren. Im zweiten Teil wird eine mechanochemische Methode f{\"u}r die Deagglomerierung und Oberfl{\"a}chenfunktionalisierung vorgestellt. Dabei wird ein v{\"o}llig neuer Ansatz (BASD-Verfahren) entwickelt. Die Ultraschallbehandlung in Kombination mit zus{\"a}tzlichen Mikrokeramikpartikeln eignet sich hervorragend, um Nanodiamant-agglomerate aufzubrechen. Zwei unterschiedliche Reaktionen mit zwei unterschiedlichen Nanodiamantsorten werden getestet: Eine einfache Kondensationsreaktion durch Silanisierung und eine Radikalreaktion {\"u}ber das Diazoniumsalz. In weiteren Experimenten kann gezeigt werden, dass sich die zuerst vorgestellte thermochemische Methode auch eignet, um aus fluoreszierenden NV-Nanodiamant kolloidalen NV-Nanodiamant mit funktionellen Gruppen herzustellen. Der letzte Teil der vorliegenden Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Herstellung von Nanodiamanten aus Diamantfilmen mit Hilfe des Top-down Ansatzes, da der gezielte und kontrollierte Aufbau der Gitterstruktur des Diamanten sowie die kontrollierte Einf{\"u}hrung bisher nur durch CVD oder Ionenimplantationstechnik m{\"o}glich ist.},
  subject      = {Nanopartikel},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lang2013,
  author    = {Lang, Daniel},
  title     = {Beitr{\"a}ge zur Chemie von Nanodiamantpartikeln - Die 1,3-dipolare Cycloaddition auf modifizierten Diamantoberfl{\"a}chen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85078},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Ausgangspunkt war die aus der Fulleren-Chemie bekannte Prato-Reaktion, bei welcher das Ylid in situ aus einer Aminos{\"a}ure und einem Aldehyd generiert wird und anschließend mit den C=C-Bindungen des Fullerens reagiert. Diese Funktionalisierungsmethode wurde nun auf Detonationsnanodiamant {\"u}bertragen. Um zus{\"a}tzliche π-Bindungen auf der Oberfl{\"a}che der Diamantteilchen zu schaffen, wurden diese i.Vak. bei 750 °C ausgeheizt (ND750). F{\"u}r die Immobilisierung wurde die Aminos{\"a}ure Sarcosin gew{\"a}hlt. Dodecanal und 2,4,6-Tris(hexadecyloxy)-benzaldehyd dienten jeweils als Reaktionspartner. Da bereits in fr{\"u}heren Studien gezeigt wurde, dass bei dieser Reaktion der Aldehyd selbst unspezifisch an den Diamanten binden kann und so m{\"o}glicherweise Teile der Oberfl{\"a}che f{\"u}r die spezifische Funktionalisierung blockiert, wurden f{\"u}r die weitere Betrachtung Azomethinylidvorstufen synthetisiert, die selbst nicht in der Lage sind, mit der Diamantoberfl{\"a}che zu reagieren. Diesen Zweck erf{\"u}llten N-heterocyclische Iminiumbromide, die durch Umsetzung des jeweiligen Heteroaromaten mit Bromessigs{\"a}ureethylester bzw. Bromacetonitril erhalten wurden. Alle Ylidvorstufen wurden in Gegenwart von NEt3 in situ zu den gew{\"u}nschten Dipolen umgesetzt und auf Nanodiamant immobilisiert. Neben ND750 wurden auch oxidierter und unbehandelter Diamant (NDox bzw. NDunb) sowie Diamant, der bei 900 °C i.Vak. ausgeheizt wurde (ND900), als Substrat eingesetzt, um den Einfluss der Oberfl{\"a}chenterminierung und des Graphitisierungsgrades auf das Reaktionsverhalten zu studieren. Durch Raman- und IR-Spektroskopie wurde gezeigt, dass NDox sehr viele Carbonylgruppen und wenig C=C-Doppelbindungen auf seiner Oberfl{\"a}che tr{\"a}gt. Durch das Ausheizen i.Vak wurden hingegen zus{\"a}tzliche π-Bindungen erzeugt, die bei ND900 bereits ausgedehntere Bereiche mit sp2-Kohlenstoff bilden. Der Erfolg der Immobilisierung wurde IR-spektroskopisch nachgewiesen. Die Oberfl{\"a}chenbeladung aller hergestellten Diamantaddukte wurde thermogravimetrisch bestimmt. NDox immobilisierte unabh{\"a}ngig vom Reaktionspartner stets die wenigsten Molek{\"u}le auf seiner Oberfl{\"a}che. Deren Terminierung wird von Carbonylgruppen dominiert, die grunds{\"a}tzlich schlechtere Dipolarophile darstellen als C=C-Doppelbindungen. Die {\"u}brigen Diamantmaterialien NDunb, ND750 und ND900 ließen keine eindeutige Tendenz bez{\"u}glich ihrer Reaktionsfreudigkeit erkennen. Die Oberfl{\"a}che des unbehandelten Diamanten NDunb besitzt sowohl Carbonylfunktionen als auch einzelne Bereiche graphitischen Kohlenstoffs. Diese konkurrieren vermutlich um die angebotenen Dipole, sodass die resultierenden Oberl{\"a}chenbeladungen ihrer Konjugate in einem mittleren Wertebereich liegen. Durch das Ausheizen i.Vak. werden viele Carbonylgruppen unter Ausbildung weiterer C=C-Doppelbindungen von der Oberfl{\"a}che entfernt. Bei 750 °C sind diese r{\"a}umlich sehr beschr{\"a}nkt, stark gekr{\"u}mmt und daher sehr reaktiv. Trotzdem erreichte ND750 selten eine Oberfl{\"a}chenbelegung, welche jene von NDunb {\"u}bertrifft. Die π-Bindungen auf seiner Oberfl{\"a}che sind in F{\"u}nf- und Sechsringe eingebaut, um die gekr{\"u}mmte Struktur zu realisieren. Wahrscheinlich besteht f{\"u}r die Cycloaddition an Nanodiamant eine dem Fulleren C60 {\"a}hnliche Regioselektivit{\"a}t bez{\"u}glich der angegriffen Doppelbindung. Somit stehen nicht alle frisch erzeugten C=C-Bindungen f{\"u}r die Reaktion zur Verf{\"u}gung. Bei 900 °C ist die Graphitisierung der Diamantoberfl{\"a}che weiter fortgeschritten. Es entstehen nicht nur neue C=C-Bindungen, sondern bereits gebildete Kohlenstoffkappen beginnen zu koaleszieren, wobei ausgedehntere sp2-Bereiche mit geringerer Kr{\"u}mmung und somit verminderter Reaktivit{\"a}t entstehen. So nimmt die Oberfl{\"a}chenbeladung der meisten ND900-Konjugate nicht weiter zu. Wie aus den Ergebnissen dieser Arbeit hervorgeht, ist die Funktionalisierung von Nanodiamantpartikeln nicht trivial. Sowohl die Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit des Diamantmaterials als auch die Struktur des eingesetzten Azomethinylids beeinflussen das Immobilisierungsverhalten. Die vorliegende Arbeit zeigt aber, dass die 1,3-dipolare Cycloaddition von Azomethinyliden eine n{\"u}tzliche Methode zur Funktionalisierung von Nanodiamantpartikeln ist. Sie erm{\"o}glicht des Weiteren die simultane Einf{\"u}hrung mehrerer unterschiedlicher funktioneller Gruppen. Dies macht die untersuchte Reaktion zu einem wertvollen Werkzeug f{\"u}r die Herstellung funktionalisierter Nanodiamantmaterialien, z. B. f{\"u}r biomedizinische Anwendungen.},
  subject      = {Azomethinylide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kroeker2012,
  author    = {Kr{\"o}ker, Kristin},
  title     = {DNA-Kohlenstoffnanorohr-Konjugate - Biokompatibilit{\"a}t, ex vivo-Verhalten, Funktionalisierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-74552},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Einzelstrang-DNA-dispergierte und individualisierte (6,5)-chirale Kohlenstoffnanor{\"o}hren bilden als Konjugatsystem den Ausgangspunkt dieser Dissertation. Im Vordergrund stehen dabei Untersuchungen zur Biokompatibilit{\"a}t dieser ssDNA-SWNT-Konjugate sowie deren Verhalten nach Zellpenetration und eine Funktionalisierbarkeit zum Wirkstofftransportsystem. Das erste Projekt widmet sich in Kapitel 4 dem Studium der Konjugatstabilit{\"a}t unter physiologischen Bedingungen und einer Vertr{\"a}glichkeit gegen{\"u}ber zellul{\"a}ren Systemen. Experimente zur Biokompatibilit{\"a}t werden erstmals an Nanorohrkonjugaten durchgef{\"u}hrt, welche nach Ultrazentrifugation im Dichtegradienten sorgf{\"a}ltig individualisiert vorliegen. Die umgebungssensitiven photophysikalischen Charakteristika vereinzelter (6,5)-SWNTs k{\"o}nnen zu einer Beurteilung der Konjugatintegrit{\"a}t in physiologischem Milieu genutzt werden. Die Stabilit{\"a}t von ssDNA-SWNT-Strukturen wird in Anwesenheit des Restriktionsenzyms DNase I und dem in Zelln{\"a}hrmedien enthaltenen protein- und nukleasereichem Serum FBS auf die Probe gestellt. In beiden F{\"a}llen kann eine ausreichende ssDNA-SWNT-Integrit{\"a}t attestiert werden, die eine Verwendung unter Zellkultivierungsbedingungen erlaubt. Unter Ber{\"u}cksichtigung verschiedener in Zellen vorliegender pH-Umgebungen werden die Konjugate ebenfalls dieser Variation ausgesetzt. Bei Vorliegen stark saurer und basischer pH-Werte kann die Integrit{\"a}t von ssDNA-SWNT-Konjugaten nicht gew{\"a}hrleistet werden, was sich durch Aggregation bemerkbar macht. Innerhalb des breiten pH-Bereichs zwischen den Werten 3 und 11 hingegen kann eine gute Stabilit{\"a}t best{\"a}tigt werden. F{\"u}r zellul{\"a}re Anwendungen bedeutet dieser Befund keine Einschr{\"a}nkung, da in Kulturen lediglich neutrale bis schwach saure pH-Werte oberhalb von 4.5 zu finden sind. Nachdem die Biostabilit{\"a}t der ssDNA-SWNT-Konjugate gew{\"a}hrleistet ist, kann in Zytotoxizit{\"a}tsstudien eine ex vivo-Vertr{\"a}glichkeit des Nanomaterials getestet werden. Erste Untersuchungen mit der Mausmakrophagenlinie J774.1 weisen wie auch ausf{\"u}hrliche Studien gegen{\"u}ber menschlichen Epithelzellen HeLa auf eine uneingeschr{\"a}nkte Kompatibilit{\"a}t in den eingesetzten Konzentrationen hin. HeLa-Zellen, die mit DGU-gereinigten Nanorohrproben behandelt werden, zeigen eine geringf{\"u}gig h{\"o}here Vitalit{\"a}t als nach Inkubation mit einer Rohdispersion undefinierter SWNT-B{\"u}ndel. Im Gesamtbild ergibt sich somit eine zufriedenstellende Biokompatibilit{\"a}t individualisierter ssDNA-SWNT-Konjugate, womit das in dieser Arbeit zentrale Kohlenstoffnanorohrsystem den Anforderungen f{\"u}r dessen biomedizinische Verwendbarkeit gerecht wird. Der Schwerpunkt weiterer Untersuchungen liegt im zweiten Projekt aus Kapitel 5 auf dem Verhalten von ssDNA-SWNT-Konjugaten nach deren Aufnahme in HeLa-Zellen. Auch hier kann die starke Sensitivit{\"a}t der optischen Eigenschaften individualisierter (6,5)-Kohlenstoffnanor{\"o}hren gegen{\"u}ber Umgebungseinfl{\"u}ssen genutzt werden, um Ver{\"a}nderungen im Emissionsverhalten von SWNTs nach deren zellul{\"a}rer Aufnahme gegen{\"u}ber dem Ausgangszustand zu beobachten. Nach ausf{\"u}hrlicher Weißlicht-, Fluoreszenz- und SWNT-Photolumineszenzmikroskopie, aus deren Resultaten eine erfolgreiche Internalisierung von ssDNA-SWNTs in HeLa-Zellen eindeutig hervorgeht, stehen PL-spektroskopische Untersuchungen der Kohlenstoffnanor{\"o}hren im Vordergrund. Durch einen Vergleich des Emissionsverhaltens der ssDNA-SWNT-Konjugate in und außerhalb von Zellen k{\"o}nnen spektrale Verschiebungen, Linienverbreiterungen und verk{\"u}rzte Fluoreszenzlebensdauern nach zellul{\"a}rer Aufnahme festgestellt werden. Sowohl eine Aggregation von SWNTs als auch eine Beeinflussung durch die pH-Umgebung reichen nicht f{\"u}r eine vollst{\"a}ndige Erkl{\"a}rung des Befunds aus. Vielmehr kann die in endosomalen Kompartimenten durch das Gr{\"o}ßenverh{\"a}ltnis von Endosomen zu SWNTs entstehende r{\"a}umliche N{\"a}he einer großen Nanorohrmenge untereinander als Ursache f{\"u}r eine Ver{\"a}nderung der dielektrischen Umgebung und folglich des Emissionsverhaltens betrachtet werden. Durch Verwendung der Kohlenstoffnanor{\"o}hren als Marker und Sensor k{\"o}nnen ssDNA-SWNT-Konjugate in Zellen somit nicht nur lokalisiert, sondern dar{\"u}ber hinaus hinsichtlich einer m{\"o}glichen Aggregation untersucht werden. Aus den in dieser Arbeit vorgestellten Daten kann zwar eine vollst{\"a}ndige Aggregation der SWNTs durch deren Aufnahme in Zellen ausgeschlossen werden, sie muss jedoch in geringf{\"u}gigem Ausmaß neben einer Beeinflussung durch die pH-Umgebung und die große r{\"a}umliche N{\"a}he durchaus in Betracht gezogen werden. Individualisierte ssDNA-SWNT-Konjugate k{\"o}nnen damit erstmals zeitaufgel{\"o}st PL-mikrospektroskopisch in HeLa-Zellen charakterisiert werden. F{\"u}r das letzte Projekt werden in Kapitel 6 neuartige Funktionalisierungsm{\"o}glichkeiten von ssDNA-SWNT-Konjugaten zu zellul{\"a}ren Transportsystemen unter Erhalt der photophysikalischen Eigenschaften erforscht. Dazu soll das Dispergiermittel DNA als Kupplungsstelle f{\"u}r eine kovalente Anbindung eines Agenz genutzt werden. Anstelle eines Wirkstoffes werden die Untersuchungen mit einem Fluorophor als Modellverbindung durchgef{\"u}hrt, welcher den Vorteil einer einfachen Detektierbarkeit liefert. Prinzipiell besteht die M{\"o}glichkeit, das Oligomer mit dem Fluorophor vorzufunktionalisieren und anschließend auf die Oberfl{\"a}che der SWNTs zu bringen. Als effektiver erweist sich die Methode der direkten Kupplung des Farbstoffs an bereits DNA-dispergierte SWNTs. Der Erfolg in der Pr{\"a}paration von FluorophorssDNA- SWNT-Konjugaten wird {\"u}ber die Emission des Fluorophors mit entsprechenden Referenzexperimenten gemessen. Der Versuch einer Quantifizierung liefert jedoch sehr hohe Werte, die lediglich als eine obere Grenze f{\"u}r die gefundene Anzahl gebundener Fluorophore pro Nanor{\"o}hre angesehen werden k{\"o}nnen. Im Verlauf des Projekts kann eine Funktionalisierbarkeit der Nanor{\"o}hren {\"u}ber das Dispergieradditiv DNA als neue Strategie aufgezeigt werden. Im Gegensatz zu bekannten Wirkstofftransportsystemen bietet dieser Funktionalisierungsansatz den Vorteil, dass die optischen Eigenschaften der individualisierten ssDNA-SWNT-Konjugate erhalten bleiben, welche wieder um einen gleichzeitigen Einsatz der Nanor{\"o}hren als Transporter und Marker bzw. Sensor erlauben. Die vorliegende Dissertation liefert neben dieser bisher unbekannten Funktionalisierungsstrategie neue Erkenntnisse {\"u}ber die Biokompatibilit{\"a}t speziell von individualisierten ssDNA-SWNT-Konjugaten und deren Verhalten in HeLa-Zellen. Mit diesem Wissen kann der gezielte Wirkstofftransport durch Kohlenstoffnanor{\"o}hren als biokompatibles und zellg{\"a}ngiges Tr{\"a}gersystem anvisiert werden.},
  subject      = {Biokompatibilit{\"a}t},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jarre2011,
  author    = {Jarre, Gerald},
  title     = {Funktionalisierte Nanodiamanten - Diels-Alder-Reaktion auf Nanodiamantpartikeln},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56229},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {F{\"u}r Diamantpartikel basiert diese Funktionalisierungschemie auf den bereits vorhanden Oberfl{\"a}chengruppen, die durch die Synthese und Reinigung entstanden sind. Die stabilste Anbindung w{\"a}re eine C-C-Verkn{\"u}pfung der Diamantatome auf der Oberfl{\"a}che mit den organischen Reagenzien. Um diese Verkn{\"u}pfung zu erreichen, wurde die Oberfl{\"a}che mittels Diels-Alder-Reaktion funktionalisiert. Grundvoraussetzung hierf{\"u}r ist eine Oberfl{\"a}che, die {\"u}ber eine ausreichende Menge an C=C-Doppelbindungen verf{\"u}gt. Dies wurde durch eine thermische Behandlung erreicht. Die gewonnenen Ergebnisse zeigen, dass ab einer Behandlungstemperatur von 750 °C keine funktionellen Gruppen durch die eingesetzten Analysemethoden mehr nachgewiesen werden k{\"o}nnen. Die Elementaranalyse der einzelnen Proben zeigt einen deutlichen Anstieg des Kohlenstoffgehaltes. Nach erfolgreicher thermischer Behandlung des Diamanten wurde durch die Verwendung von Cyclopentadien und Anthracen als Dien gezeigt, dass eine Funktionalisierung {\"u}ber eine Diels-Alder-Reaktion generell m{\"o}glich ist. Daher wurde als alternatives Dien ein o-Chinodimethan eingesetzt. Hierzu wurde eine systematische Untersuchung der Umsetzung der unterschiedlichen thermisch behandelten Proben mit α,α'-Dibrom-o-xylol durchgef{\"u}hrt. Hierdurch wurde gezeigt, dass der Ausgangsdiamant bei mindestens 750 °C behandelt werden muss, um eine messbare Oberfl{\"a}chenbelegung zu erhalten. Im Anschluss wurde die Funktionalisierbarkeit der eingef{\"u}hrten Arylgruppen {\"u}berpr{\"u}ft. Durch die Einf{\"u}hrung unterschiedlicher funktioneller Gruppen ist es dann m{\"o}glich, Molek{\"u}le f{\"u}r spezielle Anwendungen anzubinden. Durch die Anwendung der klassischen Aromatenchemie war es m{\"o}glich, die aromatischen Oberfl{\"a}chen zu nitrieren und sulfonieren. Die Sulfons{\"a}uregruppe konnte partiell zum Thiol reduziert werden. Durch Umsetzung dieser Thiolgruppen war es m{\"o}glich, einen mannosemodifizierten sowie einen farbstoffmodifizierten Diamanten herzustellen. Da die nachtr{\"a}gliche Einf{\"u}hrung von Carboxylgruppen mit hohem synthetischem Aufwand verbunden ist, wurde alternativ ein carboxyltragender Vorl{\"a}ufer mit dem thermisch behandelten Diamant umgesetzt. Hierbei wurde eine Oberfl{\"a}chenbelegung von ca. 0.8 mmol g-1 erreicht (Ausgangsdiamant thermisch behandelt bei 750 °C). Im Anschluss wurde die S{\"a}uregruppe mit einem einfach gesch{\"u}tzten Diamin weiterfunktionalisiert. Hierbei wurden unterschiedliche Methoden zur Amidbildung getestet. Als effektivste Methode stellte sich die Synthese {\"u}ber ein S{\"a}urechlorid heraus. Infolgedessen war eine weitgehende Umsetzung (ca. 94 - 88 \%) der S{\"a}uregruppe m{\"o}glich. Eine weitere wichtige funktionelle Gruppe f{\"u}r die Anbindung gr{\"o}ßerer Einheiten stellen die Amine dar. Diese lassen sich einfach darstellen, z. B. durch Reduktion von Cyanogruppen. Daher wurde 2,3-Bis-(brommethyl)-5,6-dicyanopyrazin als Edukt f{\"u}r die Funktionalisierung eingesetzt. Nach anschließender Reduktion der Cyanogruppen wurden prim{\"a}re Amine erhalten. Die so erzeugte Aminogruppe wurde mit Biotin weiter funktionalisiert. Die bisher eingesetzten o-Chinodimethane sind ausschließlich durch 1,4-Eliminierung zug{\"a}nglich. Eine sinnvolle Alternative zu diesem Vorl{\"a}ufer ist die Verwendung eines Cyclobutenderivates. Der Vorteil liegt in einer einfacheren Reinigung des Produktdiamanten. Als Testverbindung wurde 2,4-Bis-(methylsulfonyl)-5,6-dihydro-cyclobuta-[d]-pyrimidin verwendet. Nach erfolgreicher Umsetzung mit dem Diamanten wurden die Thioethergruppen in Sulfone {\"u}berf{\"u}hrt und in 2-Position wurde das Sulfon gegen eine Aminogruppe ausgetauscht. Neben den durchgef{\"u}hrten Funktionalisierungsreaktionen wurde eine nasschemische Nachweismethode zur Quantifizierung von prim{\"a}ren Aminen entwickelt. Ein Vorteil des Verfahrens ist, dass der Nachweis auf einfache Weise durchf{\"u}hrbar ist und nur 1 - 2 mg Diamantprobe n{\"o}tig sind. Die gewonnen Ergebnisse zeigen, dass durch den Nachweis verl{\"a}ssliche Angaben {\"u}ber die genaue Aminmenge erhalten werden.},
  subject      = {Funktionalisierung <Chemie>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Betz2014,
  author    = {Betz, Patrick Peter},
  title     = {Immobilisierung von Kohlenhydratbausteinen auf Nanodiamant-Partikeln mit Hilfe von C-C-Verkn{\"u}pfungsreaktionen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-106421},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurde die Erstfunktionalisierung des Diamanten durch die Diels-Alder-Reaktion realisiert und anschließend ein Thiol als weiterf{\"u}hrende Bindungsstelle etabliert. Die Thiolfunktion konnte in einer radikalischen Reaktion mit einem terminalen Alken umgesetzt werden. Als Reaktionspartner wurde ein Allylglucosid synthetisiert und mit Hilfe eines Radikalstarters an den Diamanten gebunden. F{\"u}r nicht-radikalische Verkn{\"u}pfungsreaktionen eines vorfunktionalisierten Diamanten mit dem Zielmolek{\"u}l konnte die Diazoniumsalz-Methode genutzt werden. Die Wahl der 4 Aminobenzoes{\"a}ure als Edukt der Reaktion erlaubte in einer einstufigen Reaktion die Einf{\"u}hrung einer Carbons{\"a}uregruppe auf der Oberfl{\"a}che. Durch Umsetzung mit einem Amin (Mannosecluster) konnte eine stabile Amidbindung erzeugt werden. Die erhaltenen Saccharid-Diamant-Konjugate wurden anschließend auf deren Inhibitionsverm{\"o}gen gegen{\"u}ber Escherichia coli getestet. Um eine Erweiterung der Methoden zur stabilen Erstfunktionalisierung der Diamantoberfl{\"a}che zu erreichen, wurde untersucht ob die aus der Fulleren-Chemie bekannte Bingel-Hirsch-Reaktion auf Nanodiamant {\"u}bertragbar ist. F{\"u}r die Untersuchungen am Diamanten wurden unterschiedliche Malons{\"a}urederivate eingesetzt, welche signifikante Banden im Infrarotspektrum besitzen, um eine eindeutige Funktionalisierung nachweisen zu k{\"o}nnen.},
  subject      = {Synthesediamant},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ackermann2023,
  author    = {Ackermann, Johannes},
  title     = {Entwicklung verbesserter Verfahren zur Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung diamantbasierter Materialien},
  doi       = {10.25972/OPUS-27360},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-273608},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {In dieser Dissertation wird beschrieben, wie es durch systematische Anwendung unterschiedlicher Methoden zur Herstellung und Modifizierung von Diamant gezielt und verl{\"a}sslich m{\"o}glich ist, die Eigenschaften von Diamanten zu beeinflussen. Es wird gezeigt, wie durch Variation der Parameter bei dem Wachstum von Diamant Einfluss auf dessen Morphologie und Eigenschaften genommen werden kann. Des Weiteren wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem die Oberfl{\"a}che des Diamanten durch Ozon effizient oxidiert beziehungsweise reduziert werden kann. Um diese ver{\"a}nderte Oberfl{\"a}chenbelegung m{\"o}glichst genau zu analysieren, wird im letzten Teil der Dissertation eine Methode zur qualitativen und quantitativen Analytik der Oberfl{\"a}chen von Kohlenstoffnanomaterialien beschrieben.},
  subject      = {Diamant},
  language  = {de}
}