Disubstituierte Tri-s-triazin-Derivate
Final Report Abstract
Zu Beginn des Projekts war die Synthese von unsymmetrisch substituierten Derivaten des Tri-s-triazin unzureichend bis gar nicht in der Literatur beschrieben, da das als Ausgangstoff dienende Trichlor-tri-s-triazin als zu reaktiv gilt. Des Weiteren liegt der Schwerpunkt der Forschung auf der Bildung oligo- und polymerer CN-Materialien, die für (photo)katalytische Anwendungen genutzt werden. Ein weiterer Aspekt ist die Untersuchung die chemischstrukturelle Charakterisierung dieser Materialien und der Zwischenstufen, die bei deren Bildung entstehen. In der neuen Literatur sind keine Experimente beschrieben, die einerseits das organisch-chemische Verhalten der Tri-s-triazine untersucht und andererseits Synthesestrategien liefert, die einen Zugang zu neuartigen Derivaten ermöglicht. Im vorliegenden Projekt wurde eine Vielzahl an symmetrisch und unsymmetrisch substituierten Derivaten des Tri-s-triazins synthetisiert, charakterisiert und hinsichtlich potentieller Anwendungen untersucht. Als Ausgangsstoffe dienten die in der Literatur bekannten Verbindungen Melem und Trichlor-tri-s-triazin. Die Darstellung und Reinigung beider Substanzen wurde optimiert und durch neue Verfahren erweitert. Zusammenfassend lassen sich folgende Schwerpunkte nennen: 1) Reaktion der unsymmetrischen Amide mit Salzen der Übergangsmetalle; 2) Reaktion des protonierten Melems mit Salzen der Übergangsmetalle; 3) Reaktion unsymmetrisch substituierter Monochloride mit bifunktionellen Aminen zur Bildung von Oligomeren; 4) Bildung und chemisch-strukturelle Charakterisierung unsymmetrisch substituierter Triamino-tri-s-triazine; 5) Metathesereaktion zur Darstellung von Melonaten der Übergangsmetalle, sowie des Lithiums und deren Charakterisierung inkl. einkristallographischer Daten; 6) Synthese und Charakterisierung von Cyameluraten der Übergangsmetalle, sowie des Aluminiums zur Verwendung in organischen LEDs; 7) Entwicklung neuer Synthesestrategien für die Darstellung organischer Derivate auf der Basis von C-C-Kupplungsreaktionen; 8) Monomere und polymere Imide; 9) Reaktion des Melem mit H2O2 zur Bildung oligomerer CN-Materialien; 10) Reaktion von substituierten Pyridinen mit Trichlor-tri-s-triazin und Charakterisierung der erhaltenen Produkte. Im Projekt wurden zur Identifizierung und Charakterisierung der isolierten Substanzen die gängigen spektroskopischen Methoden (FTIR, Raman, NMR) und Elementaranalysen herangezogen. Konnten Einkristalle unter Verwendung verschiedener Kristallisationsmethoden erhalten werden, wurden diese mittel Einkristallröntgenstrukturanalyse vermessen und diskutiert. Unlösliche und polymere Derivate wurden mittels Festkörper-NMR-Spektroskopie näher charakterisiert. Einige Vertreter wurden darüber hinaus mit DTA/TG, Fluoreszenzspektroskopie und Cyclovoltammetrie näher untersucht. Insgesamt wurde die nahezu unbekannte Substanzklasse der unsymmetrisch substituierten Tri-s-triazinderivate näher erschlossen, neue Synthesestrategien entwickelt und damit mögliche Anwendungen vor allem in der Synthese aufgezeigt.
Publications
- “A series of aryl-/alkyl-substituted melems”, New J. Chem. 2011, 35(4), 953-958
Anke Schwarzer, Edwin Kroke
(See online at https://dx.doi.org/10.1039/C0NJ00989J) - “Using melem as nucleophilic reagent to form cyclic imides”, 4th EuCheMS, Prague, Czech Republic, 26.08. – 30.08.2012
Anke Schwarzer, Edwin Kroke
- “Using melem as nucleophilic reagent to form the triphthalimide C6N7(phthal)3 - new targets and prospects”, Chem. Eur. J. 2012, 18(38), 12052-12058
Anke Schwarzer, Uwe Böhme, Edwin Kroke
(See online at https://doi.org/10.1002/chem.201200723) - “Tri-s-triazines (s-Heptazines) – From a “Mystery Molecule” to Industrially Relevant Materials”, Coord. Chem. Rev. 2013, 257(13-14), 2032-2062
Anke Schwarzer, Tatyana Saplinova, Edwin Kroke
(See online at https://doi.org/10.1016/j.ccr.2012.12.006)
