Benchtop-NMR zur Qualitätsbeurteilung von Trauben für die Weinbereitung

In Weinkellereien ist eine verlässliche und schnelle Analytik der eingehenden Trauben von großer Bedeutung. Diese Trauben müssen hierbei u.a. auf Zucker- und Säuregehalt sowie auf Fäulnisindikatoren untersucht werden. Diese Analysewerte werden in der Regel mit FT-IR-Spektrometrie ermittelt. Dieses Messverfahren hat jedoch Nachteile, da es nicht nur große Messunsicherheiten aufweist, sondern auch eine regelmäßige Kalibrierung durch Referenzwerte benötigt. Die NMR-Spektrometrie bietet dabei Vorteile gegenüber der FT-IR-Spektrometrie, da sie eine höhere Auflösung aufweist und eine direkte Quantifizierung der Signale ermöglicht. Das Benchtop-NMR-Spektrometer ist ein vergleichweise kostengünstiges und sehr kompaktes Gerät, welches für solche Anwendungen eine wichtige Rolle spielen kann. Eine Herausforderung bei der Verwendung von Benchtop-NMR-Spektrometern liegt in der Verkürzung der vergleichsweise langen Messzeit ohne dabei die Sensitivität zu mindern. Um die im Vergleich zu klassischen NMR-Spektrometern geringere Auflösung und Empfindlichkeit der Benchtop-NMR-Geräte zu kompensieren, wurde eine mathematische Auswertemethode entwickelt, welche auf einem quantenmechanischen Modell basiert. Ziel des Projektes ist die Erweiterung der Auswertungsmethode zur Anwendung auf weitere Komponenten, welche in sehr geringen Konzentrationen vorhanden sind. Dadurch können bspw. die Rebsorten identifiziert werden. Hierbei sollen die Bayessche Statistik sowie NMR Fingerprinting und Machine Learing Methoden eingesetzt werden, um Informationen über unbekannte Komponenten zu erhalten.

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Veröffentlichungen

• Verfahren zur Herstellung von polyfluorierten tertiären Alkoholen,

     G. Heinrich, M. Kondratiuk, M. Hassler, L. J. Gooßen WO2024088964A1 2024.

• Rapid reaction optimization by robust and economical quantitative benchtop ¹⁹F NMR spectroscopy,

     G. Heinrich, M. Kondratiuk, M.P. Wiesenfeldt, L .J. Gooßen, Nat Protoc 2024, 19, 1529–1556.

     doi.org/10.1038/s41596-023-00951-3

• Palladium-catalyzed para-C–H arylation of anilines with aromatic halides,

     D. Lichte, N. Pirkl, G. Heinrich, S. Dutta, J. F. Goebel, D. Koley, L. J. Gooßen, Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202210009; Angew. Chem.2022, 134, e202210009.

     doi.org/10.1002/anie.202210009

• Insertion of [1.1.1]propellane into aromatic disulfides,

     R. M. Baer, G. Heinrich, M. Nieger, O. Fuhr, S. Braese, Beilstein J. Org. Chem.2019, 15, 1172–1180.

     doi.org/10.3762/bjoc.15.114

Poster

• Quantitative benchtop ¹⁹F NMR spectroscopy: a robust and economical tool for rapid reaction optimization

     01/2023 – 26^th Winter Fluorine Conference, Clearwater Beach (FL, USA)

• New concept for Palladium-catalyzed para-selective arylation of anilines with aryl halides

     04/2022 – 4^th International Green Catalysis Symposium, Rennes (France)