Metallodendrimere: Synthese sowie deren Verwendung in der Katalyse und als chemische Sensoren
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Projekts konnte gezeigt werden, dass eine breite Palette verschiedenartiger Carbosilan-, Carbosiloxan- und Polyamid-Dendrimere unter Verwendung unterschiedlicher Synthesestrategien (divergent / konvergent) zugänglich sind. Durch gezielte Endgruppenfunktionalisierung sind über die molekulare Erkennung neuartige Netzwerkstrukturen zugänglich. Des Weiteren lassen sich unterschiedlich katalytisch aktive Bausteine auf der Basis von Palladium und Ruthenium an die Dendrimerperipherie anbinden. Dies erlaubte die erfolgreiche Anwendung der entsprechenden Metallodendrimere in der homogenen Katalyse (Heck-Mizoroki- und Suzuki-Miyaura-Reaktion; Synthese von ß-Oxopropylestern). Durch Silakronenether-, Kronenether- und Oligoethylen-Endgruppen lassen sie die jeweiligen Dendrimere einerseits als Ionophore zur Herstellung chemischer Sensoren einsetzen, andererseits gestatten sie einfachen Zugang zu Nanopartikeln (20 - 30 nm) von Kupfer, Silber und Gold. Kraftfeldrechnungen gaben Aufschluss über die Beweglichkeit, räumliche Anordnung der Dendronen, Ermittlung der Abstände der Verzweigungspunkte zum Kern sowie die Lage der Endgruppen im Dendrimer. Die Grenzgenerationen der Carbosilandendrimere wurde bestimmt, um eine vollständige Funktionalisierung der Endgruppen gewährleisten zu können. Über diese Arbeiten hinaus konnten zudem neuartige bananenartig-strukturierte Mesogene dargestellt werden, die als Basisbausteine oligo- und polymere Carbosilan-Einheiten, genauso wie Carbosilan- und Carbosiloxan-dendritische Strukturelemente aufweisen. Die neu dargestellten Dendrimere wurden durch die Elementaranalyse, IR- und NMR Spektroskopie (IH, 13C, 29Si) sowie der ESI-TOF-Massenspektrometrie charakterisiert. Von einzelnen Vertretern konnten Einkristallröntgenstrukturanalysen angefertigt werden. Die Gelpermeationschromatographie wurde eingesetzt, genauso wie die HPLC, um zu zeigen, dass einheitliche Dendrimere erhalten worden sind.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Carbosilane Dendrimers with End-Grafted Silacrown- and Crown-Ether Units. Synthesis (2004) 1243 - 1246
R. Buschbeck, H. Lang, S. Aganwal, V.K. Saini und V.K. Gupta
- Metallo-Carbosiloxane Dendrimers with OCH2pPH2MLn End- Grafted Units. J. Organomet. Chem. 689 (2004) 3598 - 3603
H. Lang, B. Luhmann und R. Buschbeck
- The Carbosilane Unit as a Stable Building Block for Liquid Crystal Design: A New Class of Ferroelectrics Switching Banana-Shaped Mesogenes. Chem. Commun. (2004) 1898 - 1899
Chr. Keith, R. A. Reddy, H. Hahn, H. Lang und C. Tschierske
- Triethylene and Polyethylene Glycol Ether End- Grafted Carbosiloxane and Carbosilane Dendrimers: Synthesis and Reaction
Behaviour. Synthesis (2004) 2727 - 2735
R. Buschbeck, S. Mecklenburg, B. Luhmann, V.K. Gupta und H. Lang
- Triethylene Glycol Ether End-Grafted Carbosilane Dendrimers: Synthesis and Complexation Behaviour. Inorg. Chem. Commun. 7 (2004) 1213 - 1216
R. Buschbeck und H. Lang
- Carbosiloxandendrimere mit terminaler SiH-Bindung. J. Organomet. Chem. 690 (2005) 751 - 763
R. Buschbeck, H. Sachse und H. Lang
- Kronenether-funktionalisierte Carbosiloxandendrimere. J. Organomet. Chem. 690 (2005) 696 - 703
R. Buschbeck und H. Lang
- Lithium-selective Potentiometrie Sensor Based of a Second Generation Carbosiloxane Dendrimer. Sensors and Actuators 8107 (2005) 762 - 767
V.K. Gupta, S. Chandra, S. Aganwal und H. Lang
- A 15-Crown-5-Functionalized Carbosilane Dendrimer as Ionophore for Ammonium-Selective Electrodes. Talanta 70 (2006) 1087 - 1093
S. Chandra, R. Buschbeck und H. Lang
- A New Sodium lon Selective Electrode Based on a Novel Silacrown Ether. Sensors and Actuators B114 (2006) 849 - 854
S. Chandra und H. Lang
- Continues Transition from Antiferroelectric to Ferroelectric Switching Liquid Crystalline Phases with a new Type of Bent-Core Mesogenic Dimers based on Carbosilane Spacer Units, J. Mater. Chem. Commun. 16 (2006) 3444 - 3447
C. Keith, R. A. Reddy, U. Baumeister, H. Hahn, H. Lang und C. Tschierske
- Copper(ll)-selective Potentiometrie Sensor-Based on Newly Synthesized Porphyrins in PVC Matrix. Sensors and Actuators B Chem. 117 (2006) 99 - 106
V.K. Gupta, A.K. Jain, G. Maheshwari, V.K. Saini, Z. Ishtaiwi und H. Lang
- Layer Frustation, Polar Order and Chirality in Liquid Crystalline Phases of Silyl-Terminated Achiral Bent-Core Molecules. Chem. Eur. J. 13 (2006) 2556 - 2577
C. Keith, R. A. Reddy, M. Prehm, U. Baumeister, H. Kresse, J. L. Chao, H. Hahn, H. Lang und C. Tschierske
- Organotin Compounds: an Ionophore System for Fluoride lon Recognition, Anal. Chim. Acta 577 (2006) 91-97
S. Chandra, A. Ruzicka, P. Svec und H.Lang
- The First Example of a 3rd Generation Liquid Crystalline Carbosilane Dendrimer with Periphal Bent-Core Mesogenic Units - Understanding of "Dark Conglomerate Phases". Adv. Materials 355 (2006) 4454 - 4462
H. Hahn, C. Keith, H. Lang, R.A. Reddy und C. Tschierske
- Triethylene Glycol Ether-grafted Carbosilane Dendrimer: A Potential Ionophore for Potassium ion Recognition. Analytical Sciences 22 (2006) 1327-1332
S. Chandra , R. Buschbeck und H. Lang
- Influence of the Score Structure on the Development of Polar Order and Superstructural Chirality in Liquid Crystalline
Phases Formed by Silylated Bent-Core Molecules (II) - Laternal Substituents. Soft Matter 3 (2007) 558 - 570
R. A. Reddy, U. Baumeister, C. Keith, H. Hahn, H. Lang und C. Tschierske
- The Influence of Shape and Size of Silyl Units on the Properties of Bent-Core Liquid Crystals - From Dimers via Oligomers and Dendrimers to Polymers. J. Mater. Chem. 17 (2007) 3796 - 3805
C. Keith, G. Dantigraber, R. A. Reddy, U. Baumeister, M. Prehm, H. Hahn, H. Lang und C. Tschierske
