Zink-Porphyrin-haltige und Barbitursäure-haltige Bausteine zum Aufbau supramolekularer Strukturen

Renner, Cornelia

In dieser Arbeit wurde versucht, Moleküle herzustellen, die zum Aufbau von Dendrimeren geeignet sind. Bei den zu synthetisierenden Molekülen handelte es sich um Porphyrine, die kovalent gebundene wasserstoffbrückenmustertragende Substituenten enthalten. Dazu wurden Porphyrine und Barbitursäuren hergestellt, die mit verschiedenen funktionellen Gruppen versehen wurden. Anschließend wurde dann versucht, die Einzelbausteine miteinander zu verknüpfen. Bei den Porphyrinen konnten einige funktionelle Gruppen direkt bei der Porphyrinsynthese eingebaut werden, andere wurden erhalten, indem in weiteren Reaktionen die funktionellen Gruppen durch andere oder sogar durch längere Reste ersetzt wurden. Hierzu durchgeführte Reaktionen waren eine Reduktion, eine Diazotierung, eine Sandmeyer-Reaktion und Veretherungsreaktionen. Funktionalisierte Barbitursäuren wurden auf zwei verschiedenen Wegen erhalten. Ausgangsmaterial des einen Weges war Malonester. Dieser wurde ein- oder zweimal mit einem noch eine weitere funktionelle Gruppe tragenden Alkylierungsmittel alkyliert und anschließend mit Harnstoff zur entsprechenden Barbitursäure umgesetzt. Auf dem anderen Weg wurden die funktionalisierten Barbitursäuren erhalten, indem reine Barbitursäure durch Knoevenagel-Reaktionen mit substituierten Benzaldehyden umgesetzt wurde. Außerdem gelang es, die dabei entstandenen ungesättigten Verbindungen durch Hydrierung in die gesättigten Verbindungen zu überführen. Somit standen funktionalisierte Porphyrine und Barbitursäuren zur Verfügung, mit denen zahlreiche Verknüpfungsreaktionen ausprobiert wurden, zum einen Veretherungsreaktionen, zum anderen C-C-Kupplungsreaktionen wie die Heck-Reaktion, die Suzuki-Kupplung und die Sonogashira-Reaktion.

A number of molecules have been developed in this work, which are useful for the preparation of supramolecular dendrimers. The target molecules are porphyrins which contain covalently bound substituents with binding sites for hydrogen bonds. For this purpose porphyrins and barbituric acids with different functional groups were synthesized. The next task was to connect these building blocks. Functional groups could be inserted during porphyrin synthesis or via replacement of functional groups by other or even longer substituents. A reduction, diazotisation, Sandmeyer reaction and etherifications were carried out. Functionalized barbituric acids were synthesized in two different ways. At first a malonic ester was alkylated once or twice with a molecul containing another functional group, followed by reaction with urea to give a barbituric acid. Functionalized barbituric acids were also synthesized by Knoevenagel reactions between barbituric acid and substituted benzaldehydes. It was also possible to transform the unsaturated products into saturated ones by hydrogenation. Therefore functionalised porphyrins and barbituric acids were available to try numerous coupling reactions like etherifications or metall-organic reactions such as Heck reaction, Suzuki coupling and Sonogashira reaction.

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Renner, Cornelia: Zink-Porphyrin-haltige und Barbitursäure-haltige Bausteine zum Aufbau supramolekularer Strukturen.

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