Rationale Synthese und theoretisches Verständnis von zwitterionischen Oligoazaacenen - Organische Materialien mit geringer Singulet-Triplet-Energieaufspaltung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Wir konzentrierten uns innerhalb dieses Projekts auf die Bestimmung derjenigen Faktoren, die die Grundzustandsmultiplizitäten cyclische Diradikale (bzw. Zwitterionen) mit N-Spin-Zentren ähnlich m-Phenylenen bestimmen. Dies wurde mittels DFT-Rechnungen systematisch angegangen. Die Ergebnisse flossen dann in die Syntheseplanung (AG Langer) neuer Materialien, die hochinteressante elektronische Eigenschaften aufweisen (z. B. Ferromagnetismus im günstigsten Fall einer magnetischen Ordnung), ein. Ein Schlüsselergebnis war, daß zur Maximierung des Diradikalcharakters solcher Systeme die vollständige cyclische Konjugation vermieden werden muß („non-disjoint“), um die Wechselwirkungen der Spinzentren zu unterbinden. π-Donoren an den 1- und 9-Positionen führen zu starkem zwitterionischen Charakter durch cross-Konjugation. Terminale Doppelbindungen oder Arylsubstitution verringern die Stabilität der Diradikale, jedoch ist dieser Effekt auf die elektronischen Zustände viel kleiner als die Anwesenheit von π-Donor-Atome an den 1- und 9-Positionen. Weitere experimentelle Studien werden derzeit durchgeführt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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3,5,7,9-Substituted Hexaazaacridines: Toward Structures with Nearly Degenerate Singlet-Triplett Energy Separations. J. Org. Chem. 2008, 73, 5048–5053
Peter Langer, Shadi Amiri, Anja Bodtke, Nehad Saleh, Klaus Weisz, Halmar Görls, and Peter R. Schreiner
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Non-Kekulé N-Substituted m-Phenylenes: N-Centered Biradicals versus Zwitterions. J. Phys. Chem. 2009, 113, 11750–11757
Shadi Amiri and Peter R. Schreiner
