Development of new syntheses of condensed aromatic compounds

Abstract

Diserta ní práce je rozd lena do dvou ástí zam ených na syntézu a fotofyzikální analýzu dvou skupin strukturn p íbuzných látek: (i) 9,9'-spirobifluoren (SBFs) a (ii) dispiroindeno[2,1-c]fluoren (DS-IFs). (i) V první ásti byla vyvinuta nová p tikroková syntéza SBFs, kde klí ovým krokem byla Rh-komplexy katalyzovaná [2+2+2] cyklotrimerizace symetricky i nesymetricky substituovaných diyn alkohol s alkyny. Optimalizací této reakce (katalyzátor, teplota, as, rozpoušt dlo atd.) byly nalezeny ideální podmínky pro p ípravu 1,2,3,4-substituovaných fluorenol (klí ové intermediáty) a jako nejefektivn jší se ukázal být Wilkinson v katalyzátor (RhCl(PPh3)3). Tyto r zn substituované fluorenoly byly následn ve dvou krocích p evedeny na 19 nových SBFs, u kterých byl zkoumán vliv substituentu (elektronakceptorní, elektrondonorní) v poloze 4 na jejich spektroskopické vlastnosti. Získaná data ukazují emisní maxima em v rozsahu 315 až 389 nm s excelentními kvantovými výt žky s (až 1). (ii) V druhé ásti byla tato nová metoda pro p ípravu SBFs aplikována na p ípravu DS-IFs. Rh-katalyzovaná [2+2+2] cyklotrimerizace triyndiol poskytla indeno[2,1- c]fluorendioly ve vysokých výt žcích. Tyto byly op t ve dvou krocích p evedeny na odpovídající DS-IFs. Celkem bylo p ipraveno 9 symetricky substituovaných DS-IFs (pozice 6 a 7) a...

This work is divided into two parts that are focused on the synthesis and assessment of photophysical properties of two structurally related compounds: (i) 9,9'-spirobifluorenes (SBFs) and (ii) dispiroindeno[2,1-c]fluorenes (DS-IFs). (i) In the first part, a five-step synthetic approach to SBFs was developed and as the crucial step was used an intermolecular [2+2+2] cyclotrimerization of symmetrically or unsymmetrically substituted diynols with alkynes catalyzed by Rh-complexes. Catalyst screening showed that Wilkinson's catalyst (RhCl(PPh3)3) had the highest efficiency in yielding 1,2,3,4-substituted fluorenols - the key intermediates. The fluorenols were then converted into SBFs bearing various electron-donating and -withdrawing groups, aromatic substituents, and -extended aromatic hydrocarbon moieties (PAHs). Altogether 19 different SBFs were prepared and their photophysical properties screened. The fluorescent emission maxima em were in the range of 315-389 nm with excellent quantum yields s (up to 1.00). As far as the substituent effect is concerned the presence of electron-withdrawing substituents on the SBF scaffold results in the red-shift of the emission maxima. (ii) In the second part, a similar synthetic strategy was applied for synthesis DS-IFs. In this instance was utilized again the...