Dokument: Photosensibilisierbare Donor-Akzeptor- und Donor-Akzeptor-Chromophor-Systeme mittels Ugi-Reaktion

Titel:	Photosensibilisierbare Donor-Akzeptor- und Donor-Akzeptor-Chromophor-Systeme mittels Ugi-Reaktion
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=24137
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20130313-120242-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Bay, Sarah [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 8,52 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 12.03.2013 / geändert 12.03.2013
Beitragende:	Prof. Dr. Müller, Thomas J. J. [Gutachter] PD Dr. Schaper, Klaus [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibung:	Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, die Ugi-Vierkomponentenreaktion zum Aufbau von funktionalen π-Elektronensystemen zu etablieren. Es wurden Donor-Akzeptor-Diaden synthetisiert, die elektronenreiche Phenothiazin- und Carbazol-Derivate als Donoren und Anthrachinon als Akzeptor enthalten. Die Diaden weisen bemerkenswerte elektronische und elektrochemische Eigenschaften auf. So zeigen Absorptionsspektroskopie und Cyclovoltammetrie, dass Donor und Akzeptor im Grundzustand entkoppelt vorliegen, wohingegen mittels Fluoreszenzspektroskopie eine deutliche Löschung der Fluoreszenz des Phenothiazins festzustellen ist, was auf eine Interaktion der funktionalen Einheiten im angeregten Zustand hinweist. Die Anwendung der Rehm-Weller-Gleichung liefert in allen Fällen deutlich negative Werte der freien Reaktionsenthalpie des Elektronentransfers G0ET, sodass Fluoreszenzlöschung durch Elektronentransfer wahrscheinlich ist. Die Ausbildung eines diradikalionischen ladungsgetrennten Zustands mit einer Lebensdauer von > 2 ns konnte durch transiente Absorptionsspektroskopie der Diade 9a und entsprechender Referenzverbindungen belegt werden. Das Konzept des Aufbaus von Donor-Akzeptor-Diaden durch Ugi-Reaktion ließ sich auf Donor-Akzeptor-Chromophor-Systeme ausweiten. So wurden Dansylglycin, Pyren und ein Styrylpyridinium-Chromophor als Carbonsäurekomponente erfolgreich in der Ugi-Reaktion eingesetzt. Die Verbindungen wurden auf ihre photophysikalischen Eigenschaften hin untersucht und weisen eine Entkopplung der funktionalen Einheiten im elektronischen Grundzustand auf. So stellt sich das Absorptionsspektrum des PT-AQ-DG-Systems als Summe der Spektren von Phenothiazin (PT), Anthrachinon (AQ) und Dansylglycin (DG) dar. Im Falle der Pyren-basierten Systeme ist dieses additive Verhalten im Hinblick auf die Absorptionsspektren ebenfalls zu beobachten. Erstaunlicherweise lässt die Betrachtung der Emissionseigenschaften eine Löschung der Fluoreszenz des Pyrens sowohl in Kombination mit dem Elektronendonor Phenothiazin als auch mit dem Elektronenakzeptor Anthrachinon erkennen. Mit Hilfe der Rehm-Weller-Gleichung lässt sich zeigen, dass die Löschung der Fluoreszenz durch Elektronentransfer ein exergonischer Prozess ist. Weiterhin konnte mittels der Ugi-Reaktion der Zugang zu Donor-Akzeptor-Diaden mit zwei verschiedenen Ligationsfunktionen für Oberflächen realisiert werden. Beim Einsatz von Methylisocyanoacetat als Isonitrilkomponente konnte eine PT-AQ-Diade mit Methylestergruppe isoliert werden, die unter milden Bedingungen zur freien Carbonsäure entschützt werden konnte. Diese Carbonsäuregruppe bietet nun die Möglichkeit die Donor-Akzeptor-Diade an Oberflächen wie Titandioxid zu binden, um die Eigenschaften von porösen Materialien oder dünnen Filmen zu modifizieren. Ebenso konnte durch Einsatz eines entsprechenden Isonitrils eine PT-AQ-Diade synthetisiert werden, die eine Triethoxysilylendgruppe aufweist und somit leicht in organisch-anorganische Silica-Hybridmaterialien inkorporiert werden kann. Die Charakterisierung mittels Absorptions- und Emissionsspektroskopie sowie Cyclovoltammetrie zeigt, dass die Eigenschaften der Donor-Akzeptor-Diaden auf die Diaden mit Ligationsfunktion übertragen werden können.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Organische Chemie und Makromolekulare Chemie
Dokument erstellt am:	13.03.2013
Dateien geändert am:	13.03.2013
Promotionsantrag am:	10.12.2012
Datum der Promotion:	18.02.2013