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Triptycen- und Pyren-basierte polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe

Baumgärtner, Kevin

[img] PDF, German
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Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Synthese und Charakterisierung neuer polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAKs). Triptycen als rigide Verbindung wurde als zentraler Baustein für eine lineare Expansion in drei Raumrichtungen zu Azaaceneinheiten verwendet und zudem als endständige Gruppen, um positiv auf die Löslichkeit großer π-Systeme zu wirken. Veratroleinheiten von Hexamethoxytriptycenderivaten konnten selektiv oxidiert werden, sodass resultierende ortho-Chinonfunktionen in Kondensationsreaktionen mit unterschiedlichen aromatischen ortho-Diaminen zu Azaacenen umgesetzt wurden. Neben einer Umlagerungsreaktionen während der ersten Oxidation zu hochfunktionalisierten Fluorenverbindungen, konnte eine Strategie entwickelt werden, die die aromatischen Arme des Triptycens schrittweise und dadurch unterschiedlich erweitert. Die Synthese von 15 unterschiedlichen Derivaten erlaubte eine systematische Studie und zugleich Quantifizierung von intramolekularen Charge-Transfer Übergängen und elektronischen Kopplungen zwischen den Triptycenarmen. Zum ersten Mal konnte ein Hexabenzoovalen (HBO) synthetisiert werden, das aufgrund der sterischen Spannung in seiner Golf-Region eine von der Planarität abweichende, in Lösung stabile Konformation einnimmt. Diese Region erwies sich zudem als reaktiv gegenüber Elektrophilen, sodass sechs unterschiedliche HBOs hergestellt wurden. Neben hohen Quantenausbeuten (Φ bis 58%) konnten trotz der Größe des π-Systems wiesen die Verbindungen gute Löslichkeitseigenschaften auf, die auf die endständigen Triptyceneinheiten zurückzuführen sind. Es wurde zudem der stabilisierende Effekt der Kreuzkonjugation durch peri-Anellierung von Benzolringen in Acen-artige Strukturen untersucht. Durch Pyrenuntereinheiten konnten Phenylen-verbrückte Pyren-Oligomere mit bis zu 20 linear anellierten aromatischen 6-gliedrigen Ringen dargestellt werden. Phenylsubstituenten in sterisch anspruchsvollen Regionen haben zu Verdrillungen geführt, die auch bei höheren Temperaturen in Lösung stabile Konformere bilden. Als weiteres Beispiel wurden 5-gliedrige aromatische Heterocyclen über ihre [c]-Bindung in der KRegion des Pyrens anelliert. Durch die Stabilisierung konnten gewöhnlich instabile Motive wie Isobenzofuran, Isobenzothiophen und Isoindol auf ihre Eigenschaften in Lösung und im Festkörper untersucht werden.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Mastalerz, Prof. Dr. Michael
Date of thesis defense: 26 October 2018
Date Deposited: 15 Nov 2018 08:58
Date: 2018
Faculties / Institutes: Fakultät für Chemie und Geowissenschaften > Institute of Organic Chemistry
Subjects: 540 Chemistry and allied sciences
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