Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Het onderzoek naar nieuwe organische materialen is de afgelopen tientallen jaren in een stroomversnelling geraakt. De interesse in organische materialen vloeit voort uit de mogelijkheid om goedkope, lichte en flexibele apparaten met grote oppervlakte te produceren. 5,11-Dihydroindool[3,2-b]carbazool (ICZ) en zijn derivaten zijn moleculen met veel belovende elektrische en optische eigenschappen. Desondanks bemoeilijkt een gebrek aan praktische synthesemethoden voor ICZs de bereiding van ICZ-derivaten met verbeterde eigenschappen. Dit werk focust op het onderzoek naar nieuwe, eenvoudige en efficiënte synthesemethoden voor zowel symmetrisch als asymmetrisch gesubstitueerd 5,11-dihydroindool[3,2-b]carbazool en afgeleide verbindingen. In Hoofdstuk I hebben we een driestaps-éénpot-reactie ontwikkeld om 6-mono- en 6,12-digesubstitueerde 5,11-dihydroindool[3,2-b]carbazolen te bereiden. Deze asymmetrische derivaten werden gesynthetiseerd door de reactie van indool met aldehydes in de aanwezigheid van dijood als katalysator, gevolgd door cyclizatie met een ortho-ester met methaansulfonzuur als katalysator. Daarnaast zijn we erin geslaagd symmetrische 6,12-diaryl-5,11-dihydroindool[3,2-b]carbazolen te synthetiseren in matige opbrengsten, die desondanks significant hoger liggen dan die van bekende methoden. In Hoofdstuk II hebben we de verschillende substitutiereacties gebaseerd op 6-monogesubstitueerde 5,11-dihydroindool[3,2-b]carbazolen onderzocht. De N-alkylering en N-arylering van ICZ werden uitgevoerd met gekende alkylerings- en Ullmann-koppelingsreacties. De formylering, azokoppeling, chlorering, bromering en Friedel-Crafts-tert-butylering van 6-monogesubstitueerd ICZ werden bestudeerd. Complexere ICZ-derivaten werden bereid uitgaande van regioselectieve formylerings- en bromeringsproducten. In Hoofdstuk III beschreven we de oxidatieve koppelingsreacties van 6-monogesubstitueerd ICZ. Ijzer(III)chloride, lucht en Pd(OAc)2 werden gebruikt als oxidantia. In alle gevallen leidden deze oxidatieve koppelingsreacties tot dimerisatieproducten, inclusief C-C- en C-N-dimeren. In Hoofdstuk IV bestudeerden we het redoxproces van gedeprotoneerde ICZs. Een stabiel radicaalanion en indool[3,2-b]carbazolen, die corresponderen met respectievelijk een SEM- en een OX-toestand van het oxidatieproces, werden gesynthetiseerd uitgaande van tert-gebutyleerde ICZs, die een betere oplosbaarheid en chemische stabiliteit hebben ten opzichte van de ongesubstitueerde ICZs. The research of new organic materials has gained broader interest over the last decades. Interest in organic materials stems from the possibility to produce low-cost, large-area, lightweight and flexible devices. 5,11-Dihydroindolo[3,2-b]carbazole (ICZ) and derivatives are molecules with interesting electrical and optical properties. However, the lack of practical methods for the synthesis of ICZs encumbers the preparation of complex ICZ derivatives. This work focuses on the study of new facile and efficient methods to synthesize asymmetrically or symmetrically substituted 5,11-dihydroindolo[3,2-b]carbazoles and their derivatives. In Chapter I, we describe a three-stage one-pot approach to prepare 6-mono and 6,12-disubstituted 5,11-dihydroindolo[3,2-b]carbazoles. These asymmetrical derivatives were synthesized by the reaction of indole with aldehydes in the presence of iodine as a catalyst and subsequent cyclization with an orthoester by using methanesulfonic acid as a catalyst. Moreover, the synthesis of symmetrical 6,12-diaryl-5,11-dihydroindolo[3,2-b]carbazoles has been accomplished in moderate overall yields which are however much higher than the thus far reported methods. Chapter II deals with the different substitution reactions based on 6-monosubstituted 5,11-dihydroindolo[3,2-b]carbazoles. The N-alkylation and N-arylation of ICZ were performed with routine alkylation and Ullmann coupling reactions. The formylation, azo coupling, chlorination, bromination, and Friedel-Crafts tert-butylation of 6-monosubstituted ICZ have been studied. More complex ICZ derivatives were prepared starting from regioselective formylation and bromination products. In Chapter III, we describe the oxidative coupling reactions of 6-monosubstituted ICZs. Ferric chloride, air and Pd(OAc)2 were used as oxidation reagents. In all cases, the oxidative coupling reactions afforded dimerization products, including C-C dimer and C-N dimers. Chapter IV deals with the redox process of deprotonated ICZs. A stable radical anion and indolo[3,2-b]carbazoles, which correspond to a SEM and an OX state of the redox process, respectively, have been synthesized starting from tert-butylated ICZs, which have better solubility and chemical stability in comparison to the parent compounds . The research for new organic materials with excellent eletrical and optical properties have gained more and more attention in last fifty years. Interest in organic materials stems from the possibility to produce low-cost, large-area, lightweight and flexible devices. 5,11-dihydroindolo[3,2-b]carbazole (ICZs) and derivatives have been reported as active materials for organic eletronics. The drawback which prevents the further studies of ICZs is the diffulties of the preparation and modification of ICZs. In these years, we worked on designing the shorter and more efficient methods to prepare 5,11-dihydroindolo[3,2-b]carbazoles and study of functionalization of these new molecules. We designed the one-pot method to prepare 6-mono or 6,12-disubstituted 5,11-dihydroindolo[3,2-b]carbazoles and an efficent two-step method to synthesize 6,12-diary-5,11-dihydroinolo[3,2-b]carbazoles in moderate to good yields and the varity of functionalized indolo[3,2-b]carbazoles have been prepared. This breakthourgh in the synthesis of ICZs affords the posibility to prepare new materials with promising electrical and optical properties.

Academic collection --- 547 --- 547 Organic chemistry --- Organic chemistry --- Theses