Interplay of structure and dynamics in macromolecular and supramolecular systems

Macromolecules

Volumn 43, Issue 13, 2010, Pages 5479-5491

  Spiess, Hans Wolfgang ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR POLYMER RESEARCH   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOMACROMOLECULES; COLLECTIVE DYNAMICS; COMPLETE INFORMATION; EPR SPECTROSCOPY; MULTI-TECHNIQUE APPROACH; POLYMER SCIENCE; SOLID STATE NMR; STRUCTURE AND DYNAMICS; SUPRAMOLECULAR SYSTEMS; TIME-SCALES;

ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; HYBRID SYSTEMS; MACROMOLECULES; POLYMERS; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY;

COMPUTER SIMULATION;

EID: 77955795338     PISSN: 00249297     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma1005952     Document Type: Article

References (149)

1. Encyclopedia of Materials: Science and Technology; Buschow, K. H. J., Calm, R. W., Flemings, M. C, Ilschner, B., Kramer, E. J., Mahajan, S., Eds.; Elsevier: Amsterdam, 2001.
2. Macromolecular Engineering: Precise Synthesis, Materials Properties, Applications; Matyjaszewski, K., Gnanou, Y., Leibler, L., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, 2007.
3. Lehn, J. M. Science 2002, 295, 2400-2403.
4. Berne, B. J.; Pecora, R. Dynamic Light Scattering; Dover: Mineola, 2000.
5. Handbook of Liquid Crystals; Demus, D., Goodby, J., Gray, G W., Spiess, H. W., Vill, V., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, 1998.
6. Kovacs, A. J. J. Polym. Sci. 1958, 30, 131-147.
7. Wagner, H.; Richert, R. Polvmer 1997, 38, 255-261.
8. Schmidt-Rohr, K.; Spiess, H. W. Multidimensional Solid-State NMR and Polymers; Academic Press: New York, 1994.
9. Peter, C; Kremer, K. Soft Matter 2009, 5, 4357-4366.
10. Ober, C. K.; Cheng, S. Z. D.; Hammond, P. T.; Muthukumar, M.; Reichmanis, E.; Woolex, K. L.; Lodge, T. P. Macromolecules 2009, 42, 465-471.
11. Encyclopedia of Nuclear Magnetic Resonance; Grant, D. M., Harris, R. K., Eds.; Wiley: Chichester, 1996.
12. Ernst, R. R.; Bodenhausen, G.; Wokaun, A. Principles of Nuclear Magnetic Resonance in One and Two Dimensions; Clarendon Press: Oxford, 1987.
13. Blumich, B. NMR Imaging of Materials; Clarendon Press: Oxford, 2000.
14. Munowitz, M.; Pines, A. Adv. Chem. Phys. 1987, 66, 1-152.
15. Ward, I. M. Structure and Properties of Oriented Polymers; Chapman & Hall: London, 1997.
16. Wuthrich, K. NMR of Proteins and Nucleic Acids; Wiley: New York, 1986.
17. Al Amri, A.; Sahoo, S. K.; Monwar, M.; McCord, E. F.; Rinaldi, P. L. Macromolecules 2006, 39, 5768-5776.
18. Spiess, H. W. J. Polym. Sci. 2004, A42, 5031-5044.
19. Saalwaechter, K. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2007, 51, 1-35.
20. Brown, S. P. Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 688-716.
21. Warren, B. E. X-Ray Diffraction; Dover: Mineola, 1990.
22. Higgins, J. S.; Benoit, H. C. Polymers and Neutron Scattering; Oxford University Press: Oxford, 1997.
23. Fujara, F.; Wefing, S.; Spiess, H. W. J. Chem. phys. 1986, 84, 4579-4584.
24. Callaghan, P. T. Principles of Nuclear Magnetic Resonance Microscopy; Oxford University Press: Oxford, 1991.
25. Fleischer, G.; Fujara, F. NMR: Basic Princ. Prog. 1994, 30, 159-207.
26. Scheler, U. Curr Ovin Colloid Interface Sci. 2009, 14, 212-215.
27. See http://www.sns.gov/facilities/SNS/.
28. Richter, D.; Monkenbusch, M.; Arbe, A.; Colmenero, J. Adv. Polym. Sci. 2005, 174, 1-221.
29. Schmidt-Rohr, K.; Hehn, M.; Schaefer, D.; Spiess, H. W. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2247-2262.
30. Stribeck, N. X-Ray Scattering of Soft Matter; Springer: Heidelberg, 2007.
31. Muller-Buschbaum, P.; Wunnicke, O.; Stamm, M.; Lin, Y. C; Muller, M. Macromolecules 2005, 38, 3406-3413.
32. Broad band Dieletcric Spectroscopy; Kremer, F., Schöonhals, A., Eds.; Springer: Berlin, 2002.
33. Serghei, A.; Tress, M.; Kremer, F. J. Chem. Phys. 2009, 131, 154904.
34. Schlick, S. Advanced ESR Methods in Polymer Research; Wiley-Interscience: Hoboken, NJ, 2006.
35. Hinderberger, D.; Spiess, H. W.; Jeschke, G Appl Magn Reson. 2010, 37, 657-683.
36. Walter, N. G; Schwille, P.; Eigen, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1996, 93, 12805-12810.
37. Wo ll, D.; Braeken, E.; Deres, A.; De Schryver, F. C; Ujii, H.; Hofkens, J. J. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 313-328.
38. Macosko, C. W. Rheology: Principles, Measurements, and Applications; Wiley-VCH: New York, 1994.
39. Wilhelm, M. Macromol. Mater. Eng. 2002, 287, 83-105.
40. Klein, C. O.; Spiess, H. W.; Calin, A.; Balan, C; Wilhelm, M. Macromolecules 2007, 40, 4250-4259.
41. Strobl, G The Physics of Polymers; Springer-Verlag: Berlin, 1997.
42. (a) Yao, Y.-F.; Graf, R.; Spiess, H. W.; Rastogi, S.; Lippits, D. R. Phys. Rev. E 2007, 76, 060801 (R).
43. (b) Yao, Y.-F.; Graf, R.; Spiess, H. W.; Rastogi, S. Macromolecules 2008, 41, 2514-2519.
44. (c) Yao, Y.-F.; Graf, R.; Spiess, H. W; Rastogi, S. Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 1123-1127.
45. Grasso, G; Titman, J. J. Macromolecules 2009, 42, 4175-4180.
46. Mansfield, M.; Boyd, R. H. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1978, 16, 1227-1252.
47. Hu, W. G; Schmidt-Rohr, K. Acta Polym. 1999, 50, 271-285.
48. Smith, P.; Lemstra, P. J. J. Mater. Sci. 1980, 15, 505-514.
49. Rastogi, S.; Lippits, D. R.; Peters, G W. M.; Graf, R.; Yao, Y.; Spiess, H. W. Nat. Mater. 2005, 4, 635-641.
50. Brintzinger, H. H.; Fischer, D.; Mülhaupt, R.; Rieger, B.; Waymouth, R. M. Angew. Chem. Int. Ed 1995, 34, 1143-1170.
51. (a) Klimke, K.; Parkinson, M.; Piel, C; Kaminsky, W.; Spiess, H. W.; Wilhelm, M. Macromol. Chem. Phys. 2006, 207, 382-395.
52. (b) Parkinson, M.; Klimke, K.; Spiess, H. W; Wilhelm, M. Macromol. Chem. Phys. 2007, 208, 2128-2133.
53. Xia, Y.; Boydston, A. J.; Yao, Y. F.; Kornfield, J. A.; Gorodetskaya, I. A.; Spiess, H. W.; Grubbs, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2670-2677.
54. Semlyen, J. A. Cyclic Polymers, 2nd ed.; Kluwer Academic Publishers: Boston, 2000.
55. Baughman, T. W.; Wagener, K. B. Adv. Polym. Sci. 2005, 176, 1-42.
56. Wei, Y.; Graf, R.; Sworen, J. C; Cheng, C. Y.; Bowers, C. R.; Wagener, K. B.; Spiess, H. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 4617-4620.
57. (a) Schmidt-Rohr, K.; Spiess, H. W. Phys. Rev. Lett. 1991, 66, 3020-3023.
58. (b) Heuer, A.; Wilhelm, M.; Zimmermann, H.; Spiess, H. W Phys. Rev. Lett. 1995, 75, 2851-2854.
59. (c) Tracht, U; Wilhelm, M.; Heuer, A.; Feng, H.; Schmidt-Rohr, K.; Spiess, H. W Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 2727-2730.
60. Sillescu, H. J. Non-Cryst. Solids 1999, 243, 81-108.
61. Ediger, M. D. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 99-128.
62. Adam, G; Gibbs, J. H. J. Chem. Phys. 1965, 43, 139-146.
63. Reinsberg, S. A.; Heuer, A.; Doliwa, B.; Zimmermann, H; Spiess, H. W. J. Non-Cryst. Solids 2002, 307-310, 208-214.
64. Boehmer, R.; Diezemann, G; Hinze, G; Roessler, E. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2001, 39, 191-267.
65. Deschenes, L. A.; Van den Bout, D. A. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 11438-11445.
66. Monnerie, L.; Laupretre, F.; Halary, J. L. Adv. Polym. Sci. 2005, 187, 35-213.
67. Spiess, H. W. Colloid Polym. Sci. 1983, 261, 193-209.
68. Roy, A. K.; Jones, A. A.; Inglefield, P. Macromolecules 1986, 19, 1356-1362.
69. Hansen, M. T.; Blumich, B.; Boeffel, C; Spiess, H. W.; Morbitzer, L.; Zembrod, A. Macromolecules 1992, 25, 5542-5544.
70. Arrese-Igor, S.; Arbe, A.; Alegria, A.; Colmenero, J.; Frick, B. J. Chem. Phys. 2005, 123, 014907.
71. Liu, S.-F.; Mao, J.-D.; Schmidt-Rohr, K. J. Magn. Reson. 2002, 155, 15-28.
72. Graf, R.; Ewen, B.; Spiess, H. W. J. Chem. Phys. 2007, 126, 041104.
73. Millward, A. R.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17998-17999.
74. Albunia, A. R.; Graf, R.; Grassi, A.; Guerra, G; Spiess, H. W. Macromolecules 2009, 42, 4929-4931.
75. Qiu, Y.; Park, K. Adv. Drug Delivery Rev. 2001, 53, 321-339.
76. Schild, H. G Prog. Polym. Sci. 1992, 17, 163-249.
77. Junk, M. J. N.; Jonas, U.; Hinderberger, D. Small 2008, 4, 1485-1493.
78. Keerl, M.; Pedersen, J. S.; Richtering, W. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3093-3097.
79. Li, W.; Zhang, A.; Feldman, K.; Walde, P.; Schluter, A. D. Macromolecules 2008, 41, 3659-3667.
80. Junk, M. J. N.; Li, W.; Schluter, A. D.; Wegner, G. Spiess, H. W.; Zhang, A; Hinderberger, D. Angew Chem Int Ed. 2010 DOI;10.1002/anie.201001469
81. Doi, M.; Edwards, S. F. The Theory of Polymer Dynamics; Clarendon Press: Oxford, 1986.
82. de Gennes, P. G. J. Chem. Phys. 1971, 55, 572-579.
83. Rubinstein, M.; Colby, R. H. Polymer Physics; Oxford University Press: New York, 2003.
84. Milner, S. T.; McLeish, T. C. B. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 725-728.
85. Everaers, R.; Sukumaran, S. K.; Grest, G S.; Svaneborg, C; Sivasubramanian, A.; Kremer, K. Science 2004, 303, 823-826.
86. Pearson, D. S.; Fetters, L. J.; Graessley, W. W.; Strate, G V.; von Meerwall, E. Macromolecules 1994, 27, 711-719.
87. Ball, R. C; Callaghan, P. T.; Samulski, E. T. J. Chem Phys. 1997, 106, 7352-7361.
88. Graf, R.; Heuer, A.; Spiess, H. W. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 5738-5741.
89. Herrmann, A.; Novikov, V. N.; Rössler, E. A. Macromolecules 2009, 42, 2063-5243.
90. Chavez, F. A.; Saalwachter, K. Phys. Rev. Lett. 2010, in press.
91. Walton, A. G.; Blackwell, J. Biopolymers; Academic Press: New York, 1973.
92. Klok, H.-A.; Lecommandoux, S. Adv. Polym. Sci. 2006, 202, 75.
93. (a) van Beek, J. D.; Beaulieu; Schafer, L. H.; Demura, M.; Asakura, T.; Meier, B. H. Nature 2000, 405, 1077-1079.
94. (b) Tycko, R. Annu. Rev. Phys. Chem. 2001, 52, 575-606.
95. Aliferis, T.; Iatrou, H.; Hadjichristidis, N. Biomacromolecules 2004, 5, 1653-1656.
96. Floudas, G; Spiess, H. W. Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 278-298.
97. Gitsas, A.; Floudas, G; Mondeshki, M.; Spiess, H. W.; Iatrou, H.; Hadjichristidis, N. Biomacromolecules 2008, 9, 1959.
98. Koynov, K.; Mihov, G; Mondeshki, M.; Moon, C; Spiess, H. W.; Mullen, K.; Butt, H.-J.; Floudas, G. Biomacromolecules 2007, 8, 1745.
99. (a) Kreuer, K. D.; Paddison, S. J.; Spohr, E.; Schuster, M. Chem. Rev. 2004, 104, 4637-4678.
100. (b) Steininger, H.; Schuster, M.; Kreuer, K. D.; Kaltbeitzel, A.; Bingol, B.; Meyer, W. H.; Schauff, S.; Brunklaus, G; Maier, J.; Spiess, H. W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 1764-1773.
101. Mauritz, K. A.; Moore, R. B. Chem. Rev. 2004, 104, 4535-4586.
102. Schmidt-Rohr, K. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, 16-25.
103. Schmidt-Rohr, K.; Chen, Q. Nat. Mater. 2007, 7, 75-83.
104. Lee, Y. J.; Bingol, B.; Murakhtina, T.; Sebastiani, D.; Meyer, W. M.; Wegner, G; Spiess, H. W. J. Phys. Chem. 2007, 111, 9711-9721.
105. Lee, Y. J.; Murakhtina, T.; Sebastiani, D.; Spiess, H. W. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12406-12407.
106. Akbey, U.; Granados-Focil, S.; Coughlin, B.; Graf, R.; Spiess, H. W. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9151-9160.
107. Traer, J: W.; Goward, G: R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 263-272.
108. Traer, J. W.; Britten, J. F.; Goward, G. R. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 5602-5609.
109. Wu, J.; Pisula, W.; Mullen, K. Chem. Rev. 2007, 107, 718-747.
110. Feng, X.; Marcon, V.; Pisula, W.; Hansen, M. R.; Kirkpatrick, J.; Grozema, F.; Andrienko, D.; Kremer, K. Nat. Mater. 2009, 8, 421-426.
111. Schmidt-Mende, L.; Fechtenkotter, A.; Mullen, K.; Moons, E.; Friend, R. H; MacKenzie, J. D. Science 2001, 293, 1119-1122.
112. Hoeben, F. J. M.; Jonkheijm, P.; Meijer, E. W.; Schenning, A. P. H. J. Chem. Rev. 2005, 105, 1491-1546.
113. Zhang, X.; Chen, Z. J.; Wurthner, F. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4886-4887.
114. Engelkamp, H; Middelbeek, S.; Nolte, R. J. M. Science 1999, 284, 785-788.
115. Percec, V.; Imam, M.; Peterca, R. M.; Wilson, D. A.; Graf, R.; Spiess, H. W.; Balagurusamy, V. S. K.; Heiney, P. A. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7662-7677.
116. Percec, V.; Glodde, M.; Bera, T. K.; Miura, Y.; Shiyanovskaya, I.; Singer, K. D.; Balagurusamy, V. S. K.; Heiney, P. A.; Schnell, I.; Rapp, A.; Spiess, H. W.; Hudson, S. D.; Duan, H. Nature 2002, 417, 384-387.
117. Goldfarb, D.; Luz, Z. J. Phys. (Paris) 1981, 42, 1303-1311.
118. Leisen, J.; Werth, M.; Boeffel, C; Spiess, H. W. J. Chem. Phys. 1992, 97, 3749-3759.
119. Vallerien, S. U.; Werth, M.; Kremer, F.; Spiess, H. W. Lia. Crvst 1990, 8, 889-893.
120. Herwig, P.; Kayser, C. W.; Mullen, K.; Spiess, H. W. Adv. Mater. 1996, 8, 510-513.
121. Mulder, F. M.; Stride, J.; Picken, S. J.; Kouwer, P. H. J.; deHaas, M. P.; Siebbeles, L. D. A.; Kearley, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3860-3866.
122. Kirkpatrick, J.; Marcon, V.; Nelson, J.; Kremer, K.; Andrienko, D. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 227402.
123. Elmahdy, M. M.; Floudas, G; Mondeshki, M.; Spiess, H. W.; Dou, X.; Müllen, K. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 107801-4.
124. Hansen, M. R.; Graf, R.; Sekharan, S.; Sebastiani, D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5251-5256.
125. Hansen, M. R.; Schnitzler, T.; Pisula, W.; Graf, R.; Müllen, K.; Spiess, H. W. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 4621-4624.
126. Lange, O. F.; Lakomek, N. A.; Fares, C; Schroeder, G. F.; Walter, K. F. A.; Becker, S.; Meiler, J.; Grubmueller, H.; Griesinger, C; de Groot, B. L. Science 2008, 320, 1471-1475.
127. Ochsenfeld, C; Brown, S. P.; Schnell, I.; Gauss, J.; Spiess, H. W. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2597-2606.
128. Goward, G. R.; Schuster, M. F. H; Sebastiani, D.; Schnell, I.; Spiess, H. W. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 9322-9334.
129. He, Y. Y.; Lutz, T. R.; Ediger, M. D.; Ayyagari, C; Bedrov, D.; Smith, G. D. Macromolecules 2004, 37, 5032-5039.
130. Spiess, H. W. NMR: Basic Princ. Prog. 1978, 15, 55-214.
131. Schmidt, J.; Hutter, J.; Spiess, H. W.; Sebastiani, D. Chem-Phys Chem 2009, 9, 2313-2316.
132. Wegner, G. Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 649-652.
133. Segalman, R. A.; McCulloch, B.; Kirmayer, S.; Urban, J. J Macromolecules 2009, 42, 9205-9216.
134. Jinnai, H; Spontak, R. J.; Nishi, T. Macromolecules 2010, 43, 1675-1688.
135. Cai, W. Z.; Schmidt-Rohr, K.; Egger, N.; Gerharz, B.; Spiess, H. W. Polvmer 1993, 34, 267-276.
136. Chin, Y. H; Zhang, C; Wang, P.; Inglefield, P. T.; Jones, A. A.; Kambour, R. P.; Bendler, J. T.; White, D. M. Macromolecules 1992, 25, 3031-3038.
137. Chung, G. C.; Kornfield, J. A.; Smith, S. D. Macromolecules 1994, 27, 964-973.
138. Gill, L.; Damron, J.; Wachowicz, M.; White, J. L. 2010, 43, 3903-3910.
139. Klok, H. A. Macromolecules 2009, 42, 7990-8000.
140. Cabrita, L. D.; Dobson, C. M.; Christodoulou, J. Curr. Opin. Struct. Biol. 2010, 20, 33-45.
141. (a) Martin, R. E.; Pannier, M.; Diederich, F.; Gramlich, V.; Hubrich, M.; Spiess, H. W. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 2834-2837.
142. (b) Pannier, M.; Veit, S.; Godt, A.; Jeschke, G; Spiess, H. W. J. Magn. Reson. 2000, 142, 331-340.
143. Dockter, C; Volkov, A.; Bauer, C; Polyhach, Y.; Joly-Lopez, Z.; Jeschke, G.; Paulsen, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 18491-18496.
144. Spiess, H. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 639-642.
145. Blanc, F.; Coperet, C; Thivolle-Cazat, J.; Basset, J. M.; Lesage, A.; Emsley, L.; Sinha, A.; Schrock, R. R. Angew Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1216-1220.
146. Grey, C. P.; Dupre, N. Chem. Rev. 2004, 104, 4493-4512.
147. Yamakawa, N.; Jiang, M.; Key, B.; Grey, C. P. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10525-10536.
148. Zaumsail, J.; Friend, R. H; Sirringhaus, H. Nat. Mater. 2006, 5, 69-74.
149. Laquai, F., Y.; Park, S.; Kim, J. J.; Basche, T. Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 1203-1231.