Diborepine: Neue Klassen von heteroaromatischen Baugruppen für ausgedehnte konjugierte Materialien

• Antragsteller: Professor Dr. Holger Helten
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 518778177

1,2,7-Azadiborepine stellen eine neue Klasse von Heteroaromaten mit sechs pi-Elektronen dar. Dithieno-anellierte 1,2,7-Azadiborepine sind strukturell und elektronisch mit Bithiophenimid (BTI) eng verwandt, einem etablierten elektronenarmen organischen Baustein für n-Halbleitermaterialien. Von letzterem sind die neu entwickelten tricyclischen Organoboranverbindungen formal durch den Austausch der Dicarboximid-Gruppe durch eine stark elektronenziehende BAr-NR-BAr-Einheit abgeleitet. Dies bietet die zusätzliche Möglichkeit zur Feineinstellung ihrer Eigenschaften durch die variablen Substituenten (Ar) am Bor. Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Entwicklung von 1,2,7-Azadiborepinen und weiteren Klassen von neuartigen Diborepinen mit verschiedenen Heteroatomen (E = O, P, S) in ihrer E-B-E-Einheit sowie mit oder ohne weiteren anellierten Aromaten. Umfangreiche experimentelle und theoretische Studien werden fundamentale Einblicke in den aromatischen Charakter der einzelnen, die Verbindungen aufbauenden Ringsysteme gewähren. Der erwartete schwach aromatische Charakter der Dibor-Heterocyclen sollte ausreichende Stabilität vermitteln und gleichzeitig eine effektive Konjugation mit den benachbarten pi-Systemen ermöglichen. Es soll eine Vielzahl von Diborepin-basierten Materialien mit speziell maßgeschneiderten Eigenschaften und Funktionen zugänglich gemacht werden, indem die neuartigen heterocyclischen Baugruppen in ausgedehnte Systeme wie konjugierte Polymere, Oligomere und Macrocyclen eingebaut werden. Leiter-Oligomere und Semileiter-Polymere sollten zu erhöhter Stabilität sowie zu modifizierten Packungsmotiven im Festkörper führen. Die optoelektronischen Eigenschaften der neuen Materialien sowie ihre sensorischen Fähigkeiten und mögliche Wirt-Gast-Interaktionen werden untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen