< Terug naar vorige pagina

Project

Synthese en forofysische eigenschappen van nieuwe fluorescerende chromoforen

Boordipyrromethenen (BODIPYs) zijn goed gekend omwille van hun excellente optische eigenschappen zoals een hoge fluorescentiekwantumopbrengst (Φf), scherpe absorptie- en emissie spectra, gecombineerd met hoge foto- en chemische stabiliteit. Deze laatste eigenschap laat ook toe om een gemakkelijke functionalizering van de BODIPY-kern uit te voeren met een grote variëteit aan chemische transformaties. Ondanks de significante vooruitgang die werd geboekt op het gebied van BODIPYkleistoffen zijn hun eigenschappen nog niet ideaal omwille van hun belangrijkste nadeel, namelijk de relatief kleine Stokes-verschuivingen (400-600 cm-1, in de meeste gevallen). Dit leidt in het algemeen tot verlies van  fluorescentie in d evats toestand door zelfabsorptie. In 2002, warden door Brower en Lightner nieuwe, hoogfluorescente (Φf ≥ 0.8) chromoforen beschreven die een 3H,5H-dipyrrolo[1,2-c:2′,1′-f]pyrimidin-3,5-dionkern bevatten, die de naam “xanthoglows” werd gegeven. Deze verbindingen worden gekarakteriseerd door een sterke gelijkenis met boordipyrromethenen. Het is belangrijk te vermelden dat xanthoglows grote Stokes-verschuivingen combineren met hoge fluorescentiekwantumopbrengsten (Φf). Normaal gezien worden xanthoglows bereid door de behandeling van dipyrrinones met een overmaat N,N′-carbonyldiimidazool (CDI) om zo N,N′-carbonyl-gebrugde dipyrrinonkernen te verkrijgen in nagenoeg kwantitatieve opbrengst. De benodigde dipyrrinonen worden gemakkelijk verkregen door een basegekatalyseerde aldolcondensatie tussen een 2-formylpyrrool en een 3-pyrrolin-2-on. Ondanks de grote generaliteit werden op deze manier tot dusver alleen dipyrrinonen en xanthoglows bekomen die ongesubstitueerd waren op het centrale koolstofatoom (meso-positie). Recent werd door onze groep een nieuwe efficiënte benadering tot een meso-aryldipyrrinonen beschreven, gebruik makend van oxidatieve transformaties van BODIPY-kleurstoffen. Behandelen met koper(II) zout in aanwezigheid van lucht gaf de 3-oxidokleurstof. Aanzuren met waterige HCl gaf 5-aryldipyrrinon. Het resulterende 5-aryldipyrrinon kon dan gemakkelijk worden gecarbonyleerd met CDI in aanwezigheid van DBU. Op deze manier kan een nieuw fluorescent xanthoglowderivaat met een arylgroep op de 5-positie bekomen worden in 80% opbrengst. Door het uitvoeren van een gefocuste studie over de oxidatieve transformaties van BODIPYs en over de daaropvolgende functionalizeringen van de resulterende xanthoglowderivativen zal een reeks interessante fluorescerende probes en sensors bekomen worden. Daarenboven zullen de onderzochte methodologieen nuttig zijn in de onderzoeksgebieden van moleculaire rotors en organische licht-emitterende materialen.

Datum:30 sep 2019 →  30 aug 2023
Trefwoorden:BODIPYs,xanthoglow, subsequent transformations
Disciplines:Organische chemische synthese
Project type:PhD project