TY - JOUR A1 - Stephan, Ina A1 - Dimke, Thomas A1 - Guterman, R. A1 - Smith, C. A. A1 - Cataldo, V. A. T1 - Antibacterial and degradable thioimidazolium poly(ionic liquid) N2 - New antibacterial agents are urgently required to fight the emergence of antibiotic-resistant bacteria. We recently synthesized the first thioimidazolium ionene, which has antibacterial properties and can degrade in various media. This dual functionality is crucial in order to limit the environmental impact of these biocides. We have found that our polymer is stronger than benzalkonium chloride (BAC) against Pseudomonas aeruginosa and also readily degrades in the presence of base, while remaining stable in acidic environments. These results highlight a new emerging class of antibacterial degradable polymers. KW - Ionic liquid KW - Antibacterial polymer KW - Amphiphilic polymer KW - Thioimidazolium KW - Degradable polymer KW - Polyioinic liquid PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c02666 VL - 8 IS - 22 SP - 8419 EP - 8424 PB - ACS Publications AN - OPUS4-50982 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Stephan, Ina A1 - Gabsch, T. A1 - Dimke, Thomas A1 - Egel, Ellen ED - Gabsch, T. T1 - Schimmelpilzbewuchs auf Materialien in Anlehnung an zentralasiatische Wandmalereien aus dem 5./6. Jahrhundert n. Chr. N2 - Die Staatlichen Museen zu Berlin besitzen die weltweit bedeutendste Sammlung zentralasiatischer Kunstschätze. Diese sind insbesondere dem Forschergeist des Indologen Albert Grünwedel (1876 bis 1935) zu verdanken. Grünwedel war Expeditionsleiter der ersten Turfan-Expedition 1902 und Direktor der Indischen Abteilung am Museum für Völkerkunde in Berlin. Bereits bei der Entdeckung der zentralasiatischen Kultstätten gegen Ende des 19. Jahrhunderts waren Beschädigungen durch Schimmelpilze in situ festgestellt worden. Die von den deutschen Expeditionen in Zentralasien vorgefundenen Kultstätten hatten unterschiedliche Erhaltungszustände. Einige Höhlen waren komplett eingestürzt, verschüttet und mussten freigelegt werden. Bei anderen Höhlen waren die Vorhallen zerstört und es tropfte Wasser aus Deckenausbrüchen und Rissen im Felsgestein. Im weiteren Verlauf des 20. Jahrhunderts sind insbesondere kriegsbedingt weitere Feuchtigkeits- und Schimmelschäden an den zentralasiatischen Wandmalereien zu verzeichnen gewesen. Es wird deutlich, dass sowohl bei den Bergungsmaßnahmen als auch im weiteren Verlauf des 20. Jahrhunderts Schimmelpilze in unterschiedlicher Form und Menge die Sammlung beeinträchtigt haben. Umso mehr ist es erforderlich, weiterhin Untersuchungen zu Feuchtigkeits- und Schimmelschäden im Zusammenhang mit der Turfan-Sammlung durchzuführen und Erkenntnisse zu Veränderungen an der Malschicht und den Bindemitteln zu gewinnen. Die erste hier vorgestellte Studie sollte klären, ob Komponenten, die bei der Erstellung der Wandmalereien oder bei deren Restaurierung in den 1950er Jahren genutzt wurden, als Nährstoffe für Schimmelpilze infrage kommen. Die zweite Untersuchung betraf die Besiedelbarkeit von Farbpigmenten, wie sie nachweislich bei den Wandmalereien zum Einsatz gekommen sind. Es stellte sich heraus, dass sowohl die Wahl der Pigmente als auch die des Trägermaterials zu Unterschieden in der Besiedelbarkeit der Wandmalereiproben führen. Zwar wurde in dieser Untersuchung die Verschmutzung der Oberflächen simuliert, nicht aber die natürliche Alterung im Laufe der Jahrhunderte. Neben biologischen Faktoren werden auch chemisch-physikalische Umwandlungsprozesse Einfluss auf die Besiedelbarkeit der Pigmente haben. Deshalb sind zur Erhaltung der originalen Wandmalereien auch zukünftig weiterführende Untersuchungen zum Einfluss der verwendeten Materialien auf die Langzeitbeständigkeit erforderlich. Die hier beschriebenen Arbeiten zeigen nur einen ersten Teilaspekt zukünftiger Forschungen zu diesem Thema auf. KW - Kulturgut KW - Wandmalerei KW - Schimmel KW - Pilzbefall KW - Bindemittel KW - Farbpigmente PY - 2012 SN - 978-3-7338-0385-8 SP - 164 EP - 171 PB - Koehler & Amelang CY - Leipzig AN - OPUS4-27611 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Guterman, R. A1 - Miao, H. A1 - Cataldo, V. A. A1 - Antonietti, M. A1 - Dimke, Thomas A1 - Stephan, Ina T1 - Thioimidazolium salts as a platform for nonvolatile alkylators and degradable antiseptics N2 - ABSTRACT: A collection of thioimidazolium salts were synthesized and used as a new class of nonvolatile alkylating agents. Their nonvolatility prevents exposure during use or handling and are thus drastically safer than conventional alkylating agents. We discovered that thioimidazolium Iodide salts cannot release volatile compounds in the solid state, but instead only decompose when molten. Since decomposition proceeds via alkyl iodide elimination, SN2 of iodide on the thioimidazolium cation is constrained in the solid state, and instead can occur only upon melting when ions are mobile. By smart design of these alkylators, the melting point and thus the decomposition temperature of these salts can be increased from 106 to 169 °C and release negligible volatile organic compounds prior to melting. Thioimidazolium-bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (TFSI) ionic liquids act as a completely nonvolatile and air-stable TFSI-based alkylating agent and can be used for high-throughput Synthesis of TFSI ionic liquids without solvent. Alkyl groups from methyl to dodecyl can be transferred to a nucleophile and the product purified by sublimation of the thione byproduct, which can then be recycled. We also found that thioimidazolium salts with a dodecyl chain are bactericidal, yet can hydrolyze in water to form benign neutral products, and thus wont accumulate in the environment. These results demonstrate that thioimidazolium salts are a designable platform for the pursuit of safer and more environmentally friendly alkylating and antiseptic agents. KW - Alkylating agents KW - Decomposition point KW - Melting point KW - Nonvolatile KW - One-step ionic liquids synthesis KW - Antiseptic agents PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.8b03874 SN - 2168-0485 VL - 6 IS - 11 SP - 15434 EP - 15440 PB - American Chemical Society CY - Washington, DC AN - OPUS4-46904 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -