Polyaniline/Pillared Montmorillonite Clay Composite Nanofibers

In situ polymerization of aniline is done inside the pillared clay matrix. The nonswellable pillared clay confined matrix allows efficient polymerization that leads to nanofibrous morphology. As a result high polymer order and crystallinity is attained and is evident from XRD patterns. The strong interaction between the clay layers and polyaniline (PANI) is understood from FTIR and DRS spectra. Additionally these analytical results suggest that the prepared PANI is in the doped state. The PANI/pillared clay nanocomposite formation gives additional thermal stability to the polymer backbone and is clear from the DTG curves.

Synthesis and crystal structure of cobalt(III) complex with a Schiff base and azide

The cobalt(III) complex, [Co(L)2(N3)2]2(ClO4)2, L being a Schiff base N-[phenyl(pyridin-2-yl)methylene]aniline has been synthesized and the crystal structure determined using X-ray crystallography. The complex crystallizes in triclinic system, space group P-1 with unit cell parameters a=10.9367(9) , b=18.0817(17) , c=20.1629(16) , α=111.341(2), β=91.622(2), γ=107.5030(10), V=3499.1(5) 3 and Z=2. It crystallizes with two independent molecules in the asymmetric unit. The two cobalt atoms are hexa-coordinate and have a distorted octahedral geometry, satisfied by four nitrogen atoms from two molecules of the Schiff base and two nitrogen atoms from the monodentate azide group. The perchlorate ions are non-coordinating.

Optimization of Preparation Techniques and Dielectric Study of Polyanilines in the Microwave & High Frequency Field

The thesis deals with the preparation and dielectric characterization of Poly aniline and its analogues in ISM band frequency of 2-4 GHz that includes part of the microwave region (300 MHz to 300 GHz) of the electromagnetic spectrum and an initial dielectric study in the high frequency [O.05MHz-13 MHz]. PolyaniIine has been synthesized by an in situ doping reaction under different temperature and in the presence of inorganic dopants such as HCl H2S04, HN03, HCl04 and organic dopants such as camphorsulphonic acid [CSA], toluenesulphonic acid {TSA) and naphthalenesulphonic acid [NSA]. The variation in dielectric properties with change in reaction temperature, dopants and frequency has been studied. The effect of codopants and microemulsions on the dielectric properties has also been studied in the ISM band. The ISM band of frequencies (2-4 GHz) is of great utility in Industrial, Scientific and Medical (ISM) applications. Microwave heating is a very efficient method of heating dielectric materials and is extensively used in industrial as well as household heating applications.

Catalysis By Some Pillared Montmorillonites

In the present study, we have prepared and evaluated the physical and chemical properties and catalytic activities of various single, mixed and modified pillared montmorillonites. The single oxide pillared clays include AI-, Fe- and Cr-pillared montmorillonites. The mixed oxide pillared montmorillonites such as Fe-AI and Cr-AI pillared systems with various Fe(Cr)/Al ratios are also prepared. Modification of iron-pillared system is done by vanadia impregnation. Characterisation using various physico-chemical techniques and a detailed study of acidic properties are also carried out. Major part of our work is oriented to evaluate the catalytic activity of the pillared systems towards certain important catalytic reactions. Our samples are found to be excellent catalysts for the reactions namely Friedel-Crafts benzylation and benzoylation, methylation of aniline and catalytic wet peroxide oxidation of phenol.

Characterization of Photonic Materials Using Thermal Lens Technique

The subject of Photonics is concerned with the generation,control and utilization of photons for performing a variety of tasks.It came to existence as a consequence of the harmonious fusion of optical methods with electronic technology.Wide spread use of laser based methods in electronics is slowly replacing elecrtons with photons in the field of Communication,Control and Computing .Therefore,there is a need to promote the R & D activities in the area of Photonics and to generate well trained manpower in laser related fields.Development and characterization of photonic materials is an important subject of research in the field of Photonics.Optical and thermal characterization of photonic materials using thermal lens technique is a PhD thesis in the field of Photonics in which the author describes how thermal lens effect can be used to characterize themal and optical properties of photonic materials.Plausibility of thermal lens based logic gates is also presented in this thesis.

Transition metal and rare earth metal modified sol-gel titania: a versatile catalyst for organic transformations

Catalysis is a mature field with extensive practical applications in today's society.indeed,the catalysis of petroleum refining,fine chemical synthesis and emission control demands the production of catalysts in bulk quantities.Future improvement of these well established processes is likely to be incremental.On the other hand,the continuous demand for new products will require additional novel and innovative processes.The need for pollution abatement and prevention also imposes new demands on catalysis, and new processes are periodically advanced for the control of emission of gases as well as for remediation processes such as the cleaning of underground waters. The number of problems where catalysis can have a big impact is constantly growing.In general,science stimulated by the technology has enriched the field of catalysis in a way that has had broad and lasting value.The thesis"Transition metal and rare earth metal modified sol-gel titania: a versatile catalyst for organic transformations" accounts the preparation and characterization studies of both transition metals and rare earth metals modified sol-gel titania and its applications in industrially useful organic reactions.

Detection of sandal spike phytoplasma using immunological and molecular techniques

Spike disease in sandal is generally diagnosed by the manifestation of external symptoms. Attempts have been made to detect the diseased plants by determining the length/breadth ratio of leaves (lyengar, 1961) and histochemical tests using Mann's stain (Parthasarathi et al., 1966), Dienes' stain (Ananthapadmanabha et a/., 1973) aniline blue and Hoechst 33258 (Ghosh et a/., 1985, Rangaswamy, 1995). But most of these techniques are insensitive, indirect detection methods leading to misinterpretation of results. Moreover, to identify disease resistant sandal trees, highly sensitive techniques are needed to detect the presence of the pathogen. In sandal forests, several host plants of sandal like Zizyphus oenop/ea (Fig. 1.3) also exhibit the yellows type disease symptoms. Immunological and molecular assays have to be developed to confirm the presence of sandal spike phytoplasma in such hosts. The major objectives of the present work includes:In situ detection of sandal spike phytoplasma by epifluorescence microscopy and scanning electron microscopy.,Purification of sandal spike phytoplasma and production of polyclonal antibodies.,Amino acid and total protein estimation of sandal spike phytoplasma.,Immunological detection of sandal spike phytoplasma., Molecular detection of sandal spike phytoplasma.,Screening for phytoplasma in host plants of spike disease affected sandal using immunological and molecular techniques.

Studies on the catalysis by sulfated mixed oxides of tin with some rare earth elements

A comparative study of acid-base properties and catalytic activity of Sn-La and Sn-Sm mixed oxides and their corresponding sulfate modified analogues are reported in this thesis. The catalytic activity and product selectivity in the decomposition of alcohols are correlated with the acid-base and redox properties of the catalyst systems under study The effect of catalyst preparation, pretreatment and various reaction parameters on the catalytic activity of sulfate modified oxides is investigated in the oxidative dehydrogenation reactions The experimental conditions are optimised to synthesise industrially important organic chemicals viz. 2,6 xylenol, o-cresol, N-methylanilne and N,N-dimethylaniline employing the mixed oxide systems. The effect of sulfate treatment on the catalytic activity of these systems in the alkylation reactions of phenol, anisole and aniline is also investigated and the merits and demerits of sulfate treatment are highlighted.

Studies on the optical band gap and cluster size of the polyaniline thin films irradiated with swift heavy Si ions

Polyaniline thin films prepared by RF plasma polymerisation were irradiated with 92MeV Si ions for various fluences of 1 1011, 1 1012 and 1 1013 ions/cm2. FTIR and UV–vis–NIR measurements were carried out on the pristine and Si ion irradiated polyaniline thin films for structural evaluation and optical band gap determination. The effect of swift heavy ions on the structural and optical properties of plasma-polymerised aniline thin film is investigated. Their properties are compared with that of the pristine sample. The FTIR spectrum indicates that the structure of the irradiated sample is altered. The optical studies show that the band gap of irradiated thin film has been considerably modified. This has been attributed to the rearrangement in the ring structure and the formation of CRC terminals. This results in extended conjugated structure causing reduction in optical band gap

Mikrostrukturierte Sensoren für die pH-Wert-Bestimung auf Basis von dünnen, intrinisch leitfähigen Polyanilinschichten

Der pH-Wert stellt in der Chemie, Physik, Biologie, Pharmazie und Medizin eine wichtige Meßgröße dar, da eine Vielzahl von Reaktionen durch den pH-Wert bestimmt wird. In der Regel werden zur pH-Wert-Messung Glaselektroden eingesetzt. Hierbei konnte der pH-sensitive Bereich zwar bis auf einige Mikrometer reduziert werden, aber die Gesamtab-messungen betragen immer noch 15-20 cm. Mit der Einführung miniaturisierter Reaktionsgefäße ist daher der Bedarf an miniaturisierten Sensoren enorm gestiegen. Um in solchen Gefäßen Reaktionsparameter wie z. B. den pH-Wert zu kontrollieren, müssen die Gesamtabmessungen der Sensoren verringert werden. Dies lässt sich mit Hilfe der Mikrostrukturtechnik von Silizium realisieren. Hiermit lassen sich Strukturen und ganze Systeme bis in den Nanometerbereich herstellen. Basierend auf Silizium und Gold als Elektrodenmaterial wurden im Rahmen dieser Arbeit verschiedene Interdigitalstrukturen hergestellt. Um diese Strukturen zur pH-Wert-Messungen einsetzen zu können, müssen sie mit einer pH-sensitiven Schicht versehen werden. Hierbei wurde Polyanilin, ein intrinsisch leitendes Polymer, aufgrund seine pH-abhängigen elektrischen und optischen Verhaltens eingesetzt. Die Beschichtung dieser Sensoren mit Polyanilin erfolgte vorwiegend elektrochemisch mit Hilfe der Zyklovoltammetrie. Neben der Herstellung reiner Polyanilinfilme wurden auch Kopolymerisationen von Anilin und seinen entsprechenden Aminobenzoesäure- bzw. Aminobenzensulfonsäurederivaten durchgeführt. Ergebnisse dazu werden vorgestellt und diskutiert. Zur Charakterisierung der resultierenden Polyanilin- und Kopolymerfilme auf den Inter-digitalstrukturen wurden mit Hilfe der ATR-FT-IR-Spektroskopie Spektren aufgenommen, die gezeigt und diskutiert werden. Eine elektrochemische Charakterisierung der Polymere erfolgte mittels der Zyklovoltammetrie. Die mit Polyanilin bzw. seinen Kopolymeren beschichteten Sensoren wurden dann für Widerstandsmessungen an den Polymerfilmen in wässrigen Medien eingesetzt. Polyanilin zeigt lediglich eine pH-Sensitivität in einem pH-Bereich von pH 2 bis pH 4. Durch den Einsatz der Kopolymere konnte dieser pH-sensitive Bereich jedoch bis zu einem pH-Wert von 10 ausgeweitet werden. Zur weiteren Miniaturisierung der Sensoren wurde das Konzept der interdigitalen Elektroden-paare auf Cantilever übertragen. Die pH-sensitive Zone konnte dabei auf 500 µm2 bei einer Gesamtlänge des Sensors (Halter mit integriertem Cantilever) von 4 mm reduziert werden. Neben den elektrischen pH-abhängigen Eigenschaften können auch die optischen Eigen-schaften des Polyanilins zur pH-Detektion herangezogen werden. Diese wurden zunächst mit Hilfe der UV-VIS-Spektroskopie untersucht. Die erhaltenen Spektren werden gezeigt und kurz diskutiert. Mit Hilfe eines Raster-Sonden-Mikroskops (a-SNOM, Firma WITec) wurden Reflexionsmessungen an Polyanilinschichten durchgeführt. Zur weiteren Miniaturisierung wurden Siliziumdioxidhohlpyramiden (Basisfläche 400 µm2) mit Spitzenöffnungen in einem Bereich von 50-150 nm mit Polyanilin beschichtet. Auch hier sollten die optischen Eigenschaften des Polyanilins zur pH-Wert-Sensorik ausgenutzt werden. Es werden erste Messungen an diesen Strukturen in Transmission diskutiert.

Spezifität der quantitativen Resistenz von Blättern und Früchten der Tomate (Lycopersicon ssp. L.) gegenüber Phytophthora infestans (Mont.) de Bary.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen Beitrag zur Resistenzforschung bei Tomaten gegenüber P. infestans zu leisten, um erste Grundlagen für eine mögliche Züchtungsstrategie auf Basis unterschiedlicher quantitativer Resistenzen zu erarbeiten. Hierzu wurde untersucht, inwieweit unterschiedliche qualitative und quantitative Resistenzen bei Tomatenblättern und -früchten vorliegen, und ob hierfür verantwortliche Mechanismen identifiziert werden können. Zudem wurde untersucht, ob isolatspezifische quantitative Resistenzen identifiziert werden können. Zu diesem Zweck wurde mit einer erweiterten Clusteranalyse, basierend auf einer modifizierten Sanghvi-T2 Distanz, ein statistisches Verfahren entwickelt, welches die Identifikation von quantitativen, isolatspezifischen Resistenzen unter der Berücksichtigung der Variabilität ermöglicht. Des weiteren wurde geprüft, inwieweit zwischen den Resistenzausprägungen auf dem Blatt und den Resistenzausprägungen auf der Frucht ein Zusammenhang besteht und inwieweit die im Labor beobachteten Resistenzen unter Freilandbedingungen eine Rolle spielen. Im Labortest wurde die qualitative und quantitative Blattresistenz von 109 Akzessionen aus elf Lycopersicon und Solanum Arten gegenüber zwölf unterschiedlich aggressiven und teilweise auch unterschiedlich virulenten P. infestans Isolaten untersucht (Kap. 3). Die Früchte von 38 Tomatensorten wurden auf ihre Resistenz gegenüber drei P. infestans Isolaten geprüft. Zusätzlich wurde der Einfluss der Fruchtnachreife auf die Resistenzeigenschaften der Tomatenfrüchte gegenüber P. infestans analysiert (Kap. 4). Insgesamt 40 Sorten wurden auch unter Feldbedingungen auf Blatt- und Fruchtbefall untersucht (Kap. 5). Die frühen Stadien der Infektion von Tomatenblättern mit P. infestans Sporangien wurden mikroskopisch bei acht Tomatensorten mit unterschiedlichen quantitativen Reaktionsprofilen und drei Isolaten untersucht (Kap. 6). Hierzu wurden die Entwicklungsstadien von P. infestans Sporangien nach 24h, 48h und 60h nach der Inokulation auf und im Blatt mit der Calcofluor und der KOH - Anilin Blau Färbung sichtbar gemacht. Das Auftreten und die Lokalisation von H2O2 im Blatt nach 48h und 60h nach der Inokulation in Reaktion auf die Infektion wurde mithilfe einer DAB (3,3′ - Diaminobenzidine) Färbung untersucht. Es wurden einige, z.T. auch wahrscheinlich neue, qualitative Blattresistenzen gegenüber P. infestans gefunden, jedoch war keine der 109 Akzessionen vollständig resistent gegenüber allen Isolaten. Für die quantitative Resistenz von Blättern lagen in vielen Fällen isolatspezifische Unterschiede vor. Die Sorte x Isolat Interaktionen konnten mit Hilfe der erweiterten Clusteranalyse erfolgreich analysiert werden und die Akzessionen in Gruppen mit unterschiedlichen quantitativen Resistenzprofilen bzgl. der Interaktion mit den Isolaten und des Resistenzniveaus eingeteilt werden. Für die Fruchtresistenz konnten keine qualitativen Resistenzen gegenüber den drei getesteten Isolaten gefunden werden. Im Gegensatz dazu unterschieden sich die Tomatensorten in ihrer quantitativen Resistenz und Sorten und Isolate interagierten signifikant. Auch für die Fruchtresistenz konnten Gruppen mit unterschiedlichen quantitativen Reaktionsprofilen gebildet werden. Insgesamt nimmt die Anfälligkeit von Tomatenfrüchten mit zunehmender Reife kontinuierlich und signifikant ab. Unter Laborbedingungen korrelierten nur die Sporulationskapazität der Früchte und der prozentuale Blattbefall. Im Feldversuch über zwei Jahre und mit bis zu 40 Tomatensorten war der Zusammenhang hoch signifikant, jedoch asymptotisch, d.h. bereits bei sehr geringem Blattbefall war der Fruchtbefall sehr hoch. Bei den Tomatenherkünften, die sowohl im Labor als auch im Feld auf ihre Anfälligkeit getestet wurden, erschienen die Blattanfälligkeiten ähnlich, während kein klarer Zusammenhang zwischen der Fruchtanfälligkeit im Feld und im Labor bestand. Die Entwicklung von P. infestans auf der Blattoberfläche war unabhängig von der Sorte. Sowohl beim Eindringen und der Etablierung von P. infestans ins Blatt als auch bei der damit verbunden H2O2 Aktivität im Wirt wurden deutliche isolat- und sortenspezifische Effekte gefunden, die aber nur zum Teil mit den quantitativen Unterschieden der Blattresistenz korrespondierten. Sorten, die bei hoher Resistenz unterschiedliche Reaktionsprofile aufweisen, sind grundsätzlich interessante Kreuzungspartner, um die quantitative Resistenz gegenüber P. infestans zu verbessern. Hier sind vor allem Sorten, die sich auch in ihrer H2O2 Aktivität unterscheiden von Interesse.

Synthesis of hyperbranched poly(aryl amine)s via a carbene insertion approach

A novel diazirine functionalised aniline derivative, 3-(3-aminophenyl)-3-methyldiazirine 1, was prepared and employed as an AB(2)-type monomer in the synthesis of hyperbranched polymers; thus providing the first instance in which polyamines have been prepared via carbene insertion polymerisation. Photolysis of the monomer 1 in bulk and in solution resulted in the formation of hyperbranched poly(aryl amine)s with degrees of polymerisation (DP) varying from 9 to 26 as determined by gel permeation chromatography (GPC). In solution, an increase in the initial monomer concentration was generally found to result in a decrease in the molecular weight characteristics of the resulting poly(aryl amine) s. Subsequent thermal treatment of the poly(aryl amine) s caused a further increase in the DP values up to a maximum of 31. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopic analysis revealed that the increase in molecular weight upon thermal treatment resulted from hydroamination of styrenic species formed in the initial photopolymerisation or activation of diazirine moieties.

Palladium(II) and platinum(II) complexes with tridentate iminophosphine ligands; synthesis and structural studies

The previously synthesised Schiff-base ligands 2-(2-Ph2PC6H4N = CH) - R' - C6H3OH (R' = 3-OCH3, HL1; 5-OCH3, HL2; 5-Br, HL3; 5-Cl, HL4) were prepared by a faster, more efficient route involving a microwave assisted co-condensation of 2-(diphenylphosphino) aniline with the appropriate substituted salicylaldehyde. HL1-4 react directly with (MCl2)-Cl-II (M = Pd, Pt) or (PtI2)-I-II(cod) affording neutral square-planar complexes of general formula [(MCl)-Cl-II(eta(3)-L1-4)] (M = Pd, Pt, 1 - 8) and [(PtI)-I-II(eta(3)-L1-4)] (M = Pd, Pt, 9 - 12). Reaction of complexes 1 - 4 with the triarylphosphines PR3 (R = Ph, p-tolyl) gave the novel ionic complexes [Pd-II(PR3)(eta(3)- L1-4)] ClO4 (13 - 20). Substituted platinum complexes of the type [Pt-II(PR3)(eta(3)- L1-4)] ClO4 (R = P(CH2CH2CN)(3) 21 - 24) and [Pt-II( P(p-tolyl)(3))(eta(3)-L-3,L-4)] ClO4 ( 25 and 26) were synthesised from the appropriate [(PtCl)-Cl-II(eta(3)-L1-4)] complex (5 - 8) and PR3. The complexes are characterised by microanalytical and spectroscopic techniques. The crystal structures of 3, 6, 10, 15, 20 and 26 were determined and revealed the metal to be in a square-planar four-coordinate environment containing a planar tridentate ligand with an O, N, P donor set together with one further atom which is trans to the central nitrogen atom.

Modelling the interdependence between the stoichiometry of receptor oligomerization and ligand binding for a coexisting dimer/tetramer receptor system

Many G protein-coupled receptors have been shown to exist as oligomers, but the oligomerization state and the effects of this on receptor function are unclear. For some G protein-coupled receptors, in ligand binding assays, different radioligands provide different maximal binding capacities. Here we have developed mathematical models for co-expressed dimeric and tetrameric species of receptors. We have considered models where the dimers and tetramers are in equilibrium and where they do not interconvert and we have also considered the potential influence of the ligands on the degree of oligomerization. By analogy with agonist efficacy, we have considered ligands that promote, inhibit or have no effect on oligomerization. Cell surface receptor expression and the intrinsic capacity of receptors to oligomerize are quantitative parameters of the equations. The models can account for differences in the maximal binding capacities of radioligands in different preparations of receptors and provide a conceptual framework for simulation and data fitting in complex oligomeric receptor situations.

Syntheses, spectroelectrochemical studies, and molecular and electronic structures of ferrocenyl ene-diynes

The readily available complex 1,1-dibromo-2-ferrocenylethylene provides a convenient entry point for the preparation of a wide range of cross-conjugated 1,1-bis(alkynyl)-2-ferrocenylethenes through simple Pd(0)/Cu(I)-mediated cross-coupling reactions with 1-alkynes. The ferrocene moiety in compounds of the general form FcCHC(CCR)2 is essentially electronically isolated from the cross-conjugated π system, as evidenced by IR and UV−vis spectroelectrochemical experiments and quantum chemical calculations. In contrast to the other examples which give stable ferrocenium derivatives upon electrochemical oxidation, the aniline derivatives [FcCHC(CCC6H4NH2-4)2]+ and [FcCHC(CCC6H4NMe2-4)2]+ proved to be unstable on the time scale of the spectroelectrochemical experiments, leading to passivation of the electrode surface over time. There is no significant thermodynamic stabilization of the radical anion [FcCHC(CCC6H4NO2-4)2]− relative to the neutral and dianionic analogues, although the dianion [FcCHC(CCC6H4NO2- 4)2]2− could be studied as a relatively chemically stable species and is well described in terms of two linked nitrophenyl radicals. The capacity to introduce a relatively isolated point charge at the periphery of the cross-conjugated π system appears to make these complexes useful templates for the construction of electrochemically gated quantum interference transistors.