Synthese und photophysikalische Eigenschaften von Hexaarylbenzol-Chromophoren
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die intermolekularen Wechselwirkungen zwischen π-Elektronensystemen spielen bei zahllosen natürlichen und artifiziellen Chromophor-Aggregaten eine dominierende Rolle für deren Eigenschaften. Wir haben daher in diesem Projekt Hexaarylbenzole synthetisiert, bei denen sechs Chromophore über einen zentralen Benzolring miteinander verknüpft sind, um die intramolekularen Energiekopplungs- und Energietransfermechanismen zu untersuchen. Die kovalente Anbindung der Subchromophore hat den Vorteil, dass die geometrische Anordnung im Superchromophor genau bekannt ist. In allen Teilprojekten hat sich gezeigt, dass die Synthesen der jeweiligen Tolan-Vorstufen sowie die Cyclotrimerisierungen sehr schwierig sind und viel know-how erfordern. Die Trennung der symmetrischen von den asymmetrischen HABs, die bei den Cyclotrimerisierungen immer gemeinsam anfallen, war äußerst zeit- und substanzintensiv. Symmetrische und asymmetrische HABs sowie ihre die jeweiligen Referenzverbindungen fluoreszieren alle aus einem Zustand, so dass von einem Energietransfer zwischen den einzelnen Donor-Akzeptor-Untereinheiten ausgegangen werden kann. Der daraus resultierende Symmetriebruch im angeregten Zustand bei HAB 2 und 11 konnte bei statischen Fluores-zenzanisotropiemessungen durch die Beobachtung des red-edge-excitation-Effekts bestätigt werden. Qualitativ zeigen TAA-TAB-HAB und TAA-Pyren-HAB ein sehr ähnliches Verhalten. Die stärkere Entkopplung der Chromophore in den TAA-Pyren-HABs infolge der Knotenebene im Pyren-HOMO und –LUMO, die durch die 2- und 7-Position verläuft, führt zu keinen nennenswerten Unterschieden im Vergleich zu den stärker gekoppelten Einheiten in den TAA-TAB-HABs. Die genauen Energietransfermechanismen in den einzelnen HABs werden wir mittels Fluoreszenz-Aufkonversion untersuchen, was aktuelle durchgeführt wird.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Charge Transfer Interactions in Tris-Donor-Tris-Acceptor Hexaarylbenzene Redox Chromophores. Chem. Eur. J. 2012, 18, 11937-11948
M. Steeger, C. Lambert
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Charge-Transfer Interactions in a Multichromophoric Hexaarylbenzene Containing Pyrene and Triarylamines. J. Org. Chem. 2012, 77, 6147-6154
C. Lambert, J. Ehbets, D. Rausch, M. Steeger
