Synthese substituierter Acene und Untersuchung ihrer Struktur-Eigenschaftsbeziehungen

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit der Synthese 2,3-dialkylsubstituierter Anthracenderivate, die mittels Suzuki-Miyaura-Kreuzkupplung an 2,3-Dibromanthracen sowie alternativ über die Reduktion der entsprechenden Anthrachinone realisiert wurde. Die auf diese Weise synthetisierten Monomere wurden durch UV-Bestrahlung in Lösung mittels einer photochemisch erlaubten [4+4]-Cycloaddition in ihre kovalenten Dimere überführt. Nach Isolation der Dimere wurden aus den erhaltenen Isomerenverhältnissen Aussagen über im Reaktionsübergangszustand wirkende, attraktive London-Dispersionswechselwirkungen abgeleitet. Mithilfe von NOE-Spektroskopie und Röntgendiffraktometrie konnte zudem ein tiefergehender Einblick in die strukturellen Eigenschaften der Verbindungsklasse der Dianthracene erhalten werden.

In einem weiteren Projekt wurden neuartige Vertreter von tetrafluorsubstituierten Pentacenderivaten durch thermische Umsetzung geeigneter Vorstufen mit 1,2,4,5-Tetrazindicarbonsäuredimethylester in einer Sequenz aus Diels-Alder- und retro-Diels-Alder-Reaktionen synthetisiert. Fluorpentacene sind aufgrund ihrer n-Typ-Halbleitungseigenschaften für den Bau elektronischer Bauteile, beispielsweise organischer Feldeffekttransistoren (OFETs) von Interesse, des Weiteren kann Singulett-Spaltung an ihnen untersucht werden. Die entsprechenden Verbindungen wurden eingehend in Lösung sowie im Festkörper charakterisiert und ihr Verhalten nach Oxidation zu den Radikalkationen beziehungsweise Dikationen in Lösung untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse wurden mit quantenchemischen Rechnungen auf DFT-Niveau korreliert. Es konnte gezeigt werden, dass die mit der Modifikation des Substitutionsmusters einhergehende Veränderung des Kristallpackungsmotivs maßgeblichen Einfluss auf die thermische Stabilität der untersuchten Tetrafluorpentacene hat.