In this contribution we discuss the influence of relative humidity on photoacoustic measurements from both an experimental and theoretical perspective. We present a refined model of the photoacoustic (PA) signal that accounts for elevated particle temperatures and different levels of relative humidity. We use this new model together with the photoacoustic data collected with our photothermal single-particle spectrometer (PSPS) to retrieve the mass accommodation coefficients of water on organic aerosol particles. The single-particle nature of our experiments is achieved by employing counter-propagating tweezers. Furthermore, we investigate the influence of relative humidity on the eigenfrequency of the PA cell.

The mechanochemical bromination of a heterocyclic sulfoximine is studied by ex-and in-situ solid-state NMR spectroscopy. A clean and fast reaction is observed in a mixer mill, which can alternatively be induced either using the centrifugal pressure of magic-angle spinning or by solely magnetic stirring the solid entities.

Der Nachweis und die Charakterisierung von eingeschlossenen Wassermolekülen in chemischen Gebilden und Biomakromolekülen ist weiterhin eine Herausforderung für feste Materialien. Wir präsentieren hier Protonen-detektierte Festkörper-Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) Experimente bei Rotationsfrequenzen von 100 kHz um den magischen Winkel und bei hohen statischen Magnetfeldstärken (28.2 T), die den Nachweis eines einzelnen Wassermoleküls ermöglichen, das im Calix[4]aren-Hohlraum eines Lanthan-Komplexes durch eine Kombination von drei Arten nicht-kovalenter Wechselwirkungen fixiert ist. Die Protonenresonanzen des Wassers werden bei einer chemischen Verschiebung nahe Null ppm nachgewiesen, was wir durch quantenchemische Berechnungen bestätigen. Berechnungen mit der Dichtefunktionaltheorie zeigen, wie empfindlich der Wert der chemischen Verschiebung der Protonen auf Wasserstoff-π-Wechselwirkungen reagiert. Unsere Studie unterstreicht, wie sich die Protonen-detektierte Festkörper NMR zur Methode der Wahl für die Untersuchung schwacher nicht-kovalenter Wechselwirkungen entwickelt, die einen ganzen Zweig molekularer Erkennungsvorgänge in der Chemie und Biologie bestimmen. EinleitungWasser spielt eine essentielle Rolle in einer Vielzahl von chemischen und biologischen Prozessen. Viele biologische Funktionen, z. B. Protonen-und Elektronentransferreaktionen in biologischen Kanälen, [1] Proteinfaltung und Struktur, [2][3][4] sowie Zellaktivitäten, werden durch einzelne Wassermoleküle reguliert, [5] manchmal sogar unter Involvierung ganzer Wassercluster. [6] So wurde unter anderem berichtet, dass Wassermoleküle als allosterische Mediatoren in dimerem Hämoglobin fungieren, dass sie Protein-Liganden-Erkennung in Trypsinkomplexen [7] vermitteln und Protein-Protein-Interaktionen stabilisieren. Kristalline Wasserhydrate sind darüber hinaus für pharmazeutische Verbindungen von Bedeutung und wurden bei der Herstellung von Temp-[ + ] Diese Autoren haben zu gleichen Teilen zu der Arbeit beigetragen. © 2023 Die Autoren. Angewandte Chemie veröffentlicht von Wiley-VCH GmbH. Dieser Open Access Beitrag steht unter den Bedingungen der Creative Commons Attribution Non-Commercial NoDerivs License, die eine Nutzung und Verbreitung in allen Medien gestattet, sofern der ursprüngliche Beitrag ordnungsgemäß zitiert und nicht für kommerzielle Zwecke genutzt wird und keine Änderungen und Anpassungen vorgenommen werden.

The detection and characterization of trapped water molecules in chemical entities and biomacromolecules remains a challenging task for solid materials. We herein present proton-detected solid-state Nuclear Magnetic Resonance (NMR) experiments at 100 kHz magicangle spinning and at high static magnetic-field strengths (28.2 T) enabling the detection of a single water molecule fixed in the calix[4]arene cavity of a lanthanide complex by a combination of three types of noncovalent interactions. The water proton resonances are detected at a chemical-shift value close to zero ppm, which we further confirm by quantum-chemical calculations. Density Functional Theory calculations pinpoint to the sensitivity of the proton chemical-shift value for hydrogen-π interactions. Our study highlights how proton-detected solid-state NMR is turning into the method-of-choice in probing weak non-covalent interactions driving a whole branch of molecular-recognition events in chemistry and biology.