Synthese und Photochemie von aromatischen ortho-Carbonylstyrenen

Inhaltsverzeichnis

I. Aufgabenstellung

I.1. Synthese- und Reaktionsplan

I.2. Reaktionsmöglichkeiten

II. Theoretischer Teil

II.1. Einführung

II.2. Literaturhintergrund

III. Zusammenfassung und Ergebnisdiskussion

III.1. Synthesen

III.2. Belichtungen

III.3. MMX/MM2-Kraftfeldberechnungen

III.4. Abfangexperiment

III.5. Zusammenfassung

IV. Experimenteller Teil

IV.1. Geräteliste

IV.2. Benennung und Numerierung

IV.3. Synthesen

IV.3.1. Darstellung von Phenylethylessigsäureamid

IV.3.2. Darstellung von 2-Phenylethylbenzoesäureamid

IV.3.3. Ringschluß zum 1-Methyl-2,3-dihydroisochinolin

IV.3.4. Ringschluß zum 1-Phenyl-2,3-dihydroisochinolin

IV.3.5. Spaltung von 1-Methyl-2,3-dihydroisochinolin

IV.3.6. Spaltung von 1-Phenyl-2,3-dihydroisochinolin

IV.4. Belichtungen

IV.4.1. Belichtung von 2-Vinylbenzaldehyd im semipräparativen Maßstab

IV.4.2. Belichtung von 2-Vinylacetophenon im analytischen Maßstab

IV.4.3. Belichtung von 2-Vinylacetophenon im semipräparativen Maßstab

IV.4.4. Belichtung von 2-Vinylpropiophenon im semipräparativen Maßstab

IV.4.5. Belichtung von 2-Vinylbenzophenon im semipräparativen Maßstab

IV.5. Abfangexperiment

IV.5.1. Belichtung von 2-Vinylbenzophenon in Acetylendicarbonsäuredimethylester

Zielsetzung und Themen

Das primäre Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des photochemischen Verhaltens verschiedener aromatischer ortho-Vinylketone. Dabei wird erforscht, wie der Ersatz der zweiten Styreneinheit an der Ketofunktion durch unterschiedliche Substituenten die Reaktionspfade beeinflusst, insbesondere im Hinblick auf den Ausschluss der thermischen Diels-Alder-Reaktion und die Begünstigung alternativer Umlagerungsreaktionen wie der Dienon-Pyran-Umlagerung.

• Photochemische Untersuchung aromatischer ortho-Vinylketone
• Einfluss sterischer Substituenten auf die Cyclisierungsbereitschaft
• Analyse der Paterno-Büchi-Reaktion und Dimerisierungsprozesse
• Anwendung des NEER-Prinzips zur Erklärung der Rotameren-Reaktivität
• Synthese und Charakterisierung der Dihydroisochinolin-Systeme

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

I. Aufgabenstellung: Vorstellung der photochemischen Ausgangslage und der Zielsetzung der Untersuchung aromatischer ortho-Vinylketone.

II. Theoretischer Teil: Einführung in die Diels-Alder-Reaktion und die Woodward-Hoffmann-Analyse sowie ein Überblick über die einschlägige Fachliteratur.

III. Zusammenfassung und Ergebnisdiskussion: Analyse der synthetischen Zugänge zu den untersuchten Systemen und Diskussion der photochemischen Ergebnisse unter Anwendung theoretischer Konzepte wie des NEER-Prinzips.

IV. Experimenteller Teil: Detaillierte Dokumentation der verwendeten Apparaturen, Synthesevorschriften für die Dihydroisochinoline und Durchführung der Belichtungsreihen sowie der Abfangexperimente.

Schlüsselwörter

Photochemie, ortho-Vinylketone, Diels-Alder-Reaktion, Paterno-Büchi-Reaktion, NEER-Prinzip, Dihydroisochinolin, Dimerisierung, Cyclisierung, Benzopyran, Synthese, Reaktionsmechanismen, UV-Spektroskopie, Rotamere, Radikalstabilität, Abfangexperiment.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese und dem photochemischen Verhalten von aromatischen ortho-Vinylketonen unter Verwendung verschiedener Substituenten an der Ketofunktion.

Was sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?

Die Schwerpunkte liegen auf der photochemischen Cyclisierung, der Dimerisierung mittels Paterno-Büchi-Reaktionen und dem Einfluss der sterischen Konformation auf die Reaktivität.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage der Arbeit?

Ziel ist es zu untersuchen, wie durch den gezielten Ersatz der zweiten Styreneinheit an der Ketofunktion die Reaktionswege gesteuert werden können und ob das NEER-Prinzip das unterschiedliche Verhalten der verschiedenen Derivate erklären kann.

Welche wissenschaftliche Methode wird primär verwendet?

Es kommen synthetische Methoden zur Darstellung der Vorstufen (Bischler-Napieralski-Reaktion), photochemische Belichtungsreihen sowie zur Strukturaufklärung NMR-, IR- und massenspektroskopische Analysen zum Einsatz.

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Im Hauptteil werden neben der theoretischen Einbettung vor allem die experimentelle Durchführung der Synthesen, die Ergebnisse der Belichtungsreihen unter verschiedenen Wellenlängen und die Auswertung der spektroskopischen Daten beschrieben.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?

Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie Photochemie, ortho-Vinylketone, Cyclisierung, Paterno-Büchi-Reaktion und NEER-Prinzip charakterisieren.

Warum wurde für die Ringschlusssynthese die Polyphosphorsäure-Variante gewählt?

Die PPA-Variante wurde gewählt, weil sie bei der Wasserabspaltung effizienter ist als die Phosphorylchlorid-Methode und somit zu signifikant besseren Ausbeuten bei den Dihydroisochinolin-Systemen führt.

Was ist die Bedeutung des NEER-Prinzips für diese Forschung?

Das NEER-Prinzip (Non Equilibration of Excited Rotamers) dient als Erklärung für die Beobachtung, dass bei Systemen mit großen Substituenten eine günstigere Konformation für den Ringschlussprozess erzwungen wird, während kleinere Substituenten diese Cyclisierung erschweren.