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Sangeetha Balakrishnan

• The present thesis is an exposition of the investigation of the structure and dynamics of water, \(\alpha\)-chymotrypsin, and 1-butyl-3-methyl-imidazolium tetrafluoroborate ([bmim][BF\(_{4}\)]) confined within reverse micelles and microemulsions formed by two surfactants; Aerosol OT (AOT) and Triton X-100. For the confined water system, its hydrogen bonding was chosen as the spectral tool to monitor the structure and dynamics of water in accordance with variation in extent of hydration, temperature, and the molecular make-up of the external solvent forming the reverse micelle. For \(\alpha\)-chymotrypsin in confinement studies, the aim was to elucidate the effect of macromolecular crowding on the hydration properties of the protein confined within this cell mimic. Finally, ([bmim][BF\(_{4}\)]) was encapsulated in microemulsions formed by the surfactant Triton-X 100 and a comprehensive account of the solvatochromism, structure and association of the confined liquid is provided.
• In der vorliegenden Arbeit werden die Untersuchungen von Struktur und Dynamik von Wasser, \(\alpha\)-Chymotrypsin und 1-Butyl-3-Methyl-Imidazolium Tetrafluoroborat ([bmim][BF\(_{4}\)]) beschrieben, die eingeschlossen sind in inversen Mizellen und Mikroemulsionen bestehend aus zwei Tensiden, Aerosol OT (AOT) und Triton X-100. Für das auf diese Weise eingeschlossene Wasser wurden die spektralen Charakteristika der Wasserstoffbrücken genutzt, um Struktur und Dynamik des Wassers in Abhängigkeit vom Hydratationsgrad, von der Temperatur und von der inverse Mizelle umgebenden Solvenz zu untersuchen. Für \(\alpha\)-Chymotrypsin war es in diesen Studien das Ziel, die Effekte molekularen \(\it Crowdings\), wie sie in lebenden Zellen anzutreffen sind, auf die Hydratationseigenschaften des Proteins zu erforschen. Schließlich wurde ([bmim][BF\(_{4}\)]) in aus Triton-X 100 gebildeten Mikroemulsionen untersucht hinsichtlich solvatochromer Effekte und hinsichtlich der Struktur und der Wechselwirkung mit der eingeschlossenen Flüssigkeit.