Tetrathienylthiofen jako základní elektronově bohatý skelet \recke{pi}-konjugovaných systémů

Bc. Veronika Jelínková

Master's thesis

Tetrathienylthiophene as a fundamental electron rich scaffold of \recke{pi}-conjugated system

Abstract:

Byla provedena literární rešerše zaměřená na syntézu a využití elektronově bohatého tetrathienylthiofenu (TTT) a jeho derivátů v ?-konjugovaných systémech. V literatuře byly nalezeny tři způsoby přípravy TTT, z nichž cross-couplingové reakce byly experimentálně využity. V praktické části byla provedena optimalizace syntézy TTT pomocí Stilleho a Suzukiho-Myiaurovy reakce. Stilleho reakce se ukázala pro syntézu TTT výhodnější (86 %). S využitím těchto dvou typů cross couplingových reakcí byly dále syntetizovány dva deriváty TTT nesoucí formyl, kyan, methoxy a benzo[b]thienyl substituenty, tři z těchto derivátů nebyly doposud v literatuře popsány. Derivát nesoucí čtyři formyl skupiny se jevil jako vhodný prekurzor pro syntézu složitějších push-pull chromoforů. Proto byly provedeny první pokusy o jeho modifikaci, a to ve smyslu Knoevenagelovy kondenzace s N,N'-dibutyl barbiturovou kyselinou. Základní elektronické vlastnosti připravených derivátů byly studovány pomocí PM7 semi empirických kalkulací, které ukázaly na výrazné možnosti ladění vlastností TTT derivátů prostřednictvím periferních substituentů.

Abstract:

A literature search focusing on the synthesis and application of electron rich tetrathienylthiophene and its derivatives has been performed. Three synthetic methods leadings to these compounds have been identified. The cross-coupling reactions have further been experimentally used. The optimization of TTT synthesis has been carried out utilizing Stille and Suzuki-Myiaurus reactions as shown in the experimental part. The Stille reaction proved to be more suitable for the synthesis of parent TTT (86 %). Using these two types of cross coupling reactions, four TTT derivatives bearing formyl, cyano, methoxy, and benzo[b]thienyl substituents were synthesized. Three of these four derivatives were not published in the literature so far. The derivative bearing four formyl groups has further been used for the synthesis of push-pull chromophores via Knoevenagel condensation with N,N' dibutylbarbituric acid. The fundamental electronic properties of target derivatives were studied by PM7 semi empirical calculations, which revealed a large property tuning for TTT derivatives through peripheral substitution.

Keywords

Tetrathienylthiofen, thiofen, elektron donor, cross couplingové reakce, push-pull molekuly

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 5. 2018

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Filip Bureš, Ph.D.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Master programme / field:
Chemistry / Organic Chemistry