Metallo- und protochrome Pyrano[2,3-b]indol-Lumophore - Domino-Synthese, Spektroskopie und elektronische Struktur

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Kürzlich konnten wir Pyrano[2,3-b]indole durch eine Dominoreaktion als eine neue Klasse von Heterocyclen mit halochromer Lumineszenz zugänglich machen. In diesem Projekt wird die systematische synthetisch-methodische Etablierung dieser Ein-Topf-Domino-Synthese von Pyrano[2,3-b]indolen und die mechanistische Durchdringung der Elementarschritte der Sequenz vorgeschlagen. Einerseits soll durch diese Untersuchungen die Synthese verbessert und methodisch zu einer sequenziell-Pd-katalysierten Reaktion weiterentwickelt werden und andererseits wird die Herstellung und photophysikalische Untersuchung von langwellig absorbierenden und emittierenden Tageslichtlumophoren verfolgt. Für das Verständnis der metallochromem Lumineszenz, auch im Hinblick auf metallionenselektive Emission, soll die Koordinationschemie durch Titrationsstudien und Kristallisation erschlossen und erklärt werden. Neben umfassenden, auch temperaturabhängigen elektronenspektroskopischen Charakterisierungen (UV/Vis- und Fluoreszenzspektroskopie) sind quantenchemische Methoden für das Verständnis mechanistischer Fragestellungen und auch zur Aufklärung der elektronischen Struktur im Grundstand und im angeregten Zustand vorgesehen. Eine Vision dieser Untersuchungen ist die Konzeptionierung neuartiger metallselektiver Lumophore, die beispielsweise in der biophysikalischen Zellanalytik eingesetzt werden könnten.