Dokument: Neue Homo-Multichromophore auf Basis der Ugi-Reaktion
| Titel: | Neue Homo-Multichromophore auf Basis der Ugi-Reaktion | |||||||
| Weiterer Titel: | Novel Homo-Multichromophores based on the Ugi Reaction | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=21837 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20120709-143125-0 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dr. Spitzley, Jan Erik [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Müller, Thomas J. J. [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Manfred Braun [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie | |||||||
| Beschreibung: | Im Rahmen meiner Doktorarbeit ist es gelungen, einen neuartigen Zugang zu Multichromophoren mittels
der Ugi-Vierkomponentenreaktion zu entwickeln und die erhaltenen Systeme elektronenspektroskopisch zu untersuchen. Im Sinne der Ugi-Reaktion werden im stöchiometrischen Verhältnis ein Aldehyd, ein Amin, eine Carbonsäure und ein Isonitril zu einem Bisamid umgesetzt. Diese Ugi-Produkte tragen am Bisamid-Gerüst diverse Fluorophore, die wegen ihrer unmittelbaren räumlichen Nähe zu Wechselwirkungen befähigt sind. Neben einem ersten Referenzprodukt mit nicht-fluoreszenten Resten 5a, standen besonders Vertreter mit fluoreszenten Resten im Fokus der Untersuchungen. Betrachtet wurden Homo-Multichromophore, d.h. der gleiche Fluorophor ist mehrmals am Molekülgerüst vorhanden, sowie Hetero-Multichromophore, welche bis zu drei verschiedene Fluorophore am Molekül tragen. Die Homo-Multichromophorsynthesen wurden für Naphthalen und Pyren systematisch durchgeführt. Hierbei zeigte sich, dass die einzelnen polyzyklischen Aromaten in Abhängigkeit vom Substitutionsmuster miteinander wechselwirken und sich die Emissionswerte dieser Moleküle bathochrom verschieben. Die Absorptionsspektren dieser polyzyklischen Systeme ähneln stark den Spektren der isolierten Chromophore, weswegen man auf eine Bildung von intramolekularen Excimeren, Di- oder Oligomeren im angeregten Zustand, schließen kann. Befinden sich an bestimmten Stellen im Molekül polyzyklische Aromaten, verändern sich die Emissionsspektren der Substanz signifikant im Vergleich zu den isolierten Referenz- Fluorophoren. In einigen Fällen konnte sogar eine Wechselwirkung zwischen allen Resten am Dipeptid-Gerüst beobachtet werden. Je nach Stellung der Fluorophore an den Molekülen, zeigen diese unterschiedliche Signale in ihren Emissionsspektren, was auf konstitutionsbedingte, unterschiedliche Stabilitäten der Excimere schließen lässt. Bilden die Fluorophore stabile Excimere, sind in den Emissionsspektren ausschließlich die entsprechenden Excimer-Signale zu sehen. Sind die gebildeten Excimere weniger stabil, so findet man außerdem die Emissionssignale der einzelnen Fluorophore im Spektrum. Es konnte außerdem bewiesen werden, dass es sich bei diesem Phänomen um eine intramolekulare Wechselwirkung handelt, indem die Emission bei verschiedenen Konzentrationen ermittelt wurde. Hierbei zeigte sich, dass die bathochrome Verschiebung im Spektrum auch bei sehr geringen Konzentrationen auftritt und somit nicht auf intermolekularen Interaktionen basieren kann. In Hetereo-Multichromophorsystemen konnten sowohl Elektronen- als auch Energietransfer zwischen den Fluorophoren am Molekül nachgewiesen werden. Hierbei wird einerseits durch das eingestrahlte Licht der Transfer von Elektronen vom sogenannten Donor-Fluorophor auf einen Akzeptor-Fluorophor induziert. Andererseits kann die Energie des eingestrahlten Lichts auch strahlungslos vom Donor auf den Akzeptor übertragen werden. Dies konnte zwischen Anthracen und Pyren als Donoren in Verbindung mit dem Stilbazolium- Chromophor als Akzeptor spektroskopisch nachgewiesen werden. Der Donor-Fluorophor wurde in der Emissionsmessung auf einer spezifischen Wellenlänge angeregt, die den Akzeptor-Fluorophor nicht anregt. Im Emissionsspektrum konnte dabei fast ausschließlich die akzeptor-typische Emissionsbande beobachtet werden. Somit kann man auf einen Resonanzenergietransfer schließen. Um diese Befunde zu verifizieren, wurden die relativen Quantenausbeuten der Verbindungen bestimmt. Dies ergab, dass sowohl die Quantenausbeute des Donor-Chromophors als auch die des Akzeptors in nahezu allen Fällen unter einem Prozent liegt und die Fluoreszenz der Chromophore an den Molekülen außerdem durch photoinduzierten Elektronentransfer teilweise gelöscht wird. Dies konnte ebenfalls mittels der Rehm-Weller-Gleichung, zur Berechnung der Änderung der Freien Enthalpie des photoinduzierten Elektronentransfers, korrekt abgeschätzt werden. Für die Heterochromophore zeigte sich, dass ein Elektronentransfer exergonisch und damit relativ wahrscheinlich ist, was die Ergebnisse der spektroskopischen Untersuchungen erklärt. In den untersuchten Heteromultichromophoren tritt nach elektronischer Anregung daher eine Kombination aus partiellem Energie- und Elektronentransfer auf, die für die spektralen Charakteristika verantwortlich ist. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Organische Chemie und Makromolekulare Chemie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 09.07.2012 | |||||||
| Dateien geändert am: | 09.07.2012 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 30.05.2012 | |||||||
| Datum der Promotion: | 02.07.2012 |
