Erweiterte Dipyrrinderivate als Sensoren für Metallionen

Guski, Sebastian; Albrecht, Markus; Enders, Dieter

doi:HT018950336

Erweiterte Dipyrrinderivate als Sensoren für Metallionen = Extended dipyrrins as sensors for metal ions

Guski, Sebastian

2015 & 2016

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Sebastian Guski, M.Sc. RWTH

ImpressumAachen 2015

Umfang1 Online-Ressource (118 Seiten) : Diagramme

Dissertation, RWTH Aachen, 2015

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2016

Genehmigende Fakultät
Fak01

Hauptberichter/Gutachter
Albrecht, Markus (Thesis advisor)^RWTH* ; Enders, Dieter (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2015-12-10

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-rwth-2015-077026
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/565220/files/565220.pdf
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/565220/files/565220.pdf?subformat=pdfa

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Chemie (frei) ; colorimetry (frei) ; complexometric (frei) ; indicator (frei) ; dipyrrol (frei) ; dipyrrin (frei) ; environmental (frei) ; sensor (frei) ; transition (frei) ; metal ion (frei) ; crystal structure (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 540

Kurzfassung
Erstmalig konnten die als instabil geltenden α,α-Diformyldipyrrine effizient synthetisiert und isoliert werden. Diese Verbindungen und Derivate zeigen sich als äußerst zuverlässige und interessante komplexometrische Indikatoren einer neuen Generation. Die Darstellung der Liganden durch die Kondensation der α,α-Diformyldipyrrine mit Hydraziden, wie Semicarbazid, oder anderen primären Stickstoffverbindungen erfolgt sehr effizient. Der hohe Extinktionskoeffizient (bis zu 10^5 L/mol/cm), die hohen Bindungskonstanten (bis zu >10^12 L/mol) und die Verschiebung der Absorbanz (50 -200 nm) durch Koordination ermöglicht die Identifizierung über UV/Vis-Spektroskopie in sehr geringen Konzentrationen. Zusätzlich ist die Identifizierung vieler Kationen mit bloßem Auge möglich. Eine weitere interessante Eigenschaft ist die selektive Koordination von Kationen neben anderen schwächer bindenden Kationen. Die synthetisierten planaren meso-Alkyldipyrrine mit drei langkettigen Alkylresten wurden für die Oberflächenuntersuchungen auf Graphit verwendet. Die Dipyrrinstruktur lässt eine Änderung der Geometrie und dadurch ein mögliches Schalten der Oberflächenstruktur zu. Über STM-Aufnahmen wird diese Änderung durch eine andere Oberflächenstruktur sichtbar. So können verschiedene Oberflächenstrukturen durch eine irreversible Drehung beider Pyrrole um 180° erhalten werden.

For the first time the considered unstable α,α-diformyldipyrrins are efficiently synthesized and isolated. These compounds and derivatives have proven to be extremely reliable and interesting complexometric indicators of a new generation. The preparation of the ligand by the condensation of the α,α-diformyldipyrrins with hydrazides, like semicarbazide, or other primary nitrogen compounds is very efficient. The high extinction coefficient (up to 10^5 L/mol/cm), the high binding constants (up to > 10^12 L/mol) and the shift of the absorbance (50 -200 nm) enables the identification by UV/Vis spectroscopy at very low concentrations. In addition, the identification of many cations is possible with the naked eye. Another interesting feature is the selective coordination of cations among others weaker binding cations.The synthesized planar meso-alkyldipyrrins with three long chain alkyl groups were used for the studies on graphite surfaces. The dipyrrin structure allows changes in the geometry and could allow a switchable surface. With STM images this change is visible through a different surface structure. The different surface structures can be obtained by an irreversible rotation of both pyrroles by 180°.

OpenAccess:
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