Spektroskopische und chemische Wechselwirkungen zwischen parallel angeordneten funktionellen Gruppen

• Applicant: Professor Dr. Henning Hopf
• Subject Area: Organic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 2000 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5284426

Mit ihrer rigiden Struktur und der parallelen Anordnung ihrer Benzolringe in einem Abstand, der den Schichtabstand im Graphitgitter deutlich unterschreitet, stellen [2.2]Paracyclophanderivate optimale Modellsysteme zum Studium intraannularer Wechselwirkungen zwischen funktionellen Gruppen dar. Nachdem es gelungen ist, eine präparativ leistungsfähige Route zu 4,13-Diformyl[2.2]paracyclophan zu finden, d.h. einem formalen Benzaldehyd-Dimer, in dem die Aldehydgruppen direkt übereinander angeordnet sind (sog. pseudo-geminales Substitutionsmuster), steht der Weg offen zum Studium der Wechselwirkungen zwischen gleichen und ungleichen funktionellen Gruppen aller Art. Durch Routinemethoden sollten sich diese beiden universellen funktionellen Gruppen in Doppel- und Dreifachbindungen ebenso leicht umwandeln lassen, wie in Keto- und Esterfunktionen, C-N-Mehrfachbindungen (Nitrile, Schiffsche Basen) u.v.a.m. Bei schrittweiser Reaktionsführung müßten sich auch Derivate mit "gemischter" Funktionalität gewinnen lassen, in denen beispielsweise eine Carbonylfunktion direkt über einer KohlenstoffKohlenstoff-Mehrfachbindung positioniert ist.An den erhaltenen Verbindungen sollen u.a. thermische und photochemische [2+2]Cycloadditionen, Paterno-Büchi-artige Prozesse, Carben- und Carbokationenadditionen und Halogenadditionen studiert werden sowie metallmediierte Cyclooligomerisierungsprozesse. Die erhofften Addukte sollten nicht nur interessante und neuartige chemische und strukturelle Eigenschaften besitzen, sondern auch einen Einblick in den Prozeß der "Annäherung" funktioneller Gruppen bei der Bindungsbildung erlauben und dadurch dazu beitragen, wichtige Elementarreaktionen der Organischen Chemie besser zu verstehen. Gegenüber anderen Spacerelementen bieten [m.n]Cyclophane den Vorteil der "Einstellbarkeit" der geometrischen Anordnung der zu untersuchenden funktionellen Gruppen. Sollte deshalb das hier vorgestellte Projekt erfolgreich verlaufen, so ist an seine Ausdehnung auf die höheren Homologen von [2.2]Paracyclophan gedacht.

• DFG Programme: Research Grants