Ziel dieses Projekts ist eine Etablierung von nachhaltige Multi-Komponenten-Synthesen von pyrrol- und furanhaltigen funktionellen Farbstoffen als potenziell wichtige Bausteine in einer molek\u00c3\u00bclbasierten Elektronik. Der polyfunktionale, nachwachsende Rohstoff 5-(Hydroxymethyl)furfural (HMF) wird als Ausgangsverbindung f\u00c3\u00bcr die Entwicklung nachhaltiger, katalytischer Ein-Topf-Synthesen von funktionellen Farbstoffen f\u00c3\u00bcr eine nachhaltige Energiekonversion vorgeschlagen.<\/p>\n
Eine Umwandlung von fossilen Energietr\u00c3\u00a4gern zu nachwachsenden Rohstoffen r\u00c3\u00bcckt verst\u00c3\u00a4rkt in den Fokus der Wissenschaft. Auch eine Optimierung von chemischen Prozessen und Syntheseverfahren nach dem Konzept der \u00e2\u20ac\u017eIdealen Synthese\u00e2\u20ac\u0153, welches 1975 von Hendrickson etabliert wurde, sowie eine nachhaltigere Gestaltung von chemischen Prozessen nach den 12 Prinzipien der \u00e2\u20ac\u017eGr\u00c3\u00bcnen Chemie\u00e2\u20ac\u0153, welche 1998 von Anastas und Eghbali formuliert wurden, stellen verst\u00c3\u00a4rkt Forschungsziele dar. Eine Synthese von funktionalen organischen Molek\u00c3\u00bclen k\u00c3\u00b6nnen entscheidende, funktionale Komponenten f\u00c3\u00bcr eine nachhaltige Energieumwandlung darstellen wie bei einer Anwendung in organischen Leuchtdioden.<\/p>\n
5-(Hydroxymethyl)furfural (HMF), als Ausgangsverbindung f\u00c3\u00bcr die Herstellung von funktionellen Farbstoffen, kann aus den Kohlenhydraten gewonnen werden. Dabei sind Synthesen ausgehend von den Monosacchariden Fructose und Glucose sowie aus zahlreichen Oligo- und Polysacchariden wie der Cellulose bekannt. Weiterhin konnte eine HMF-Gewinnung aus der aus roher Biomasse verf\u00c3\u00bcgbaren Lignocellulose (z.B. aus Maisstroh oder Kiefers\u00c3\u00a4gemehl) etabliert werden. Auch aus chemischer Sicht ist HMF ein \u00c3\u00a4u\u00c3\u0178erst interessanter, polyfunktionaler Baustein. \u00c3\u0153ber die Alkoholfunktionalit\u00c3\u00a4t kann oxidiert, reduziert, verestert und verethert werden. An der Carbonylfunktionalit\u00c3\u00a4t sind Oxidationen, Reduktionen, Carbonyl-Additionen und Kondensationen einige ausgew\u00c3\u00a4hlte Reaktionsm\u00c3\u00b6glichkeiten, w\u00c3\u00a4hrend der Furanring reduziert, ringge\u00c3\u00b6ffnet und als Dienophil-Partner in Diels-Alder-Reaktionen umgesetzt werden kann.<\/p>\n
In durchgef\u00c3\u00bchrten Vorarbeiten im Zuge der Masterarbeit konnte eine Stetter-1,4-Diketon-Synthese ausgehend von HMF sowie eine Paal-Knorr-Cyclisierung der 1,4-Diketone erfolgreich durchgef\u00c3\u00bchrt werden. An Hand eines Beispiels konnten beide Schritte in einer Drei-Komponenten-Stetter-Paal-Knorr-Sequenz kombiniert werden. Darauf aufbauend wurden bislang 24 Chalkone, \u00ce\u00b1<\/em>,\u00ce\u00b2<\/em>-unges\u00c3\u00a4ttigte Carbonylverbindungen, \u00c3\u00bcber eine Claisen-Schmidt-Kondensation hergestellt, anschlie\u00c3\u0178end zur Synthese der 1,4-Diketone eingesetzt und eine umfangreiche Substanzbibliothek konnte ausgebaut werden. Mittels Mikrowellenbestrahlung konnte eine neue Syntheseroute sowohl f\u00c3\u00bcr die Stetter-Reaktion als auch die Stetter-Paal-Knorr-Pyrrol-Synthese etabliert werden, welche zur Darstellung von bislang 18 Pyrrolen erfolgreich eingesetzt werden konnte, welche ausf\u00c3\u00bchrlich photophysikalisch untersucht wurden.<\/p>\n Weitere Schritte des vorgestellten Promotionsvorhabens befassen sich mit der Etablierung neuer Multikomponentensynthesen \u00c3\u00bcber die Stufe der 1,4-Diketone zur Synthese von Pyridazinen. F\u00c3\u00bcr die Pyrrole wird eine Level-2-Funktionalisierung \u00c3\u00bcber eine Knoevenagel-Kondensation nach einer milden Oxidation der Furylmethylalkohol-Funktionalit\u00c3\u00a4t untersucht und eine Stetter-Paal-Knorr-Oxidations-Knoevenagel-Sequenz avisiert. Die erhaltenen Farbstoffe werden in ihren elektronischen Eigenschaften und als Farbstoffe in Gr\u00c3\u00a4tzel-Zellen untersucht.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Ziel dieses Projekts ist eine Etablierung von nachhaltige Multi-Komponenten-Synthesen von pyrrol- und furanhaltigen funktionellen Farbstoffen als potenziell wichtige Bausteine in einer molek\u00c3\u00bclbasierten Elektronik. Der polyfunktionale, nachwachsende Rohstoff 5-(Hydroxymethyl)furfural (HMF) wird als Ausgangsverbindung f\u00c3\u00bcr die Entwicklung nachhaltiger, katalytischer Ein-Topf-Synthesen von funktionellen Farbstoffen f\u00c3\u00bcr eine nachhaltige Energiekonversion vorgeschlagen. Eine Umwandlung von fossilen Energietr\u00c3\u00a4gern zu nachwachsenden Rohstoffen r\u00c3\u00bcckt […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52252","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20020\/665","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Vi\u00c3\u0178ers","dbu_stipendiaten_vorname":"Anita","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2020-09-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2023-08-31 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Heinrich-Heine-Universit\u00c3\u00a4t D\u00c3\u00bcsseldorf Institut f\u00c3\u00bcr Organische Chemie und Makromolekulare und Lehrstuhl f\u00c3\u00bcr Organische Chemie","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Thomas J. J. M\u00c3\u00bcller","dbu_stipendiaten_email_dienst":"anita.vissers@hhu.de"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52252","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/promotionsstipendium"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52252\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":58264,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52252\/revisions\/58264"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52252"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52252"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52252"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}