Byla provedena literární rešerše zaměřená na syntézu a využití elektronově bohatého tetrathienylthiofenu (TTT) a jeho derivátů v ?-konjugovaných systémech. V literatuře byly nalezeny tři způsoby přípravy TTT, z nichž cross-couplingové reakce byly experimentálně využity. V praktické části byla provedena optimalizace syntézy TTT pomocí Stilleho a Suzukiho-Myiaurovy reakce. Stilleho reakce se ukázala pro syntézu TTT výhodnější (86 %). S využitím těchto dvou typů cross couplingových reakcí byly dále syntetizovány dva deriváty TTT nesoucí formyl, kyan, methoxy a benzo[b]thienyl substituenty, tři z těchto derivátů nebyly doposud v literatuře popsány. Derivát nesoucí čtyři formyl skupiny se jevil jako vhodný prekurzor pro syntézu složitějších push-pull chromoforů. Proto byly provedeny první pokusy o jeho modifikaci, a to ve smyslu Knoevenagelovy kondenzace s N,N'-dibutyl barbiturovou kyselinou. Základní elektronické vlastnosti připravených derivátů byly studovány pomocí PM7 semi empirických kalkulací, které ukázaly na výrazné možnosti ladění vlastností TTT derivátů prostřednictvím periferních substituentů.
Anotace v angličtině
A literature search focusing on the synthesis and application of electron rich tetrathienylthiophene and its derivatives has been performed. Three synthetic methods leadings to these compounds have been identified. The cross-coupling reactions have further been experimentally used. The optimization of TTT synthesis has been carried out utilizing Stille and Suzuki-Myiaurus reactions as shown in the experimental part. The Stille reaction proved to be more suitable for the synthesis of parent TTT (86 %). Using these two types of cross coupling reactions, four TTT derivatives bearing formyl, cyano, methoxy, and benzo[b]thienyl substituents were synthesized. Three of these four derivatives were not published in the literature so far. The derivative bearing four formyl groups has further been used for the synthesis of push-pull chromophores via Knoevenagel condensation with N,N' dibutylbarbituric acid. The fundamental electronic properties of target derivatives were studied by PM7 semi empirical calculations, which revealed a large property tuning for TTT derivatives through peripheral substitution.
Klíčová slova
Tetrathienylthiofen, thiofen, elektron donor, cross couplingové reakce, push-pull molekuly
Klíčová slova v angličtině
Tetrathienylthiophene, thiophene, electron donor, cross-coupling reaction, push-pull moleckules
Rozsah průvodní práce
-
Jazyk
CZ
Anotace
Byla provedena literární rešerše zaměřená na syntézu a využití elektronově bohatého tetrathienylthiofenu (TTT) a jeho derivátů v ?-konjugovaných systémech. V literatuře byly nalezeny tři způsoby přípravy TTT, z nichž cross-couplingové reakce byly experimentálně využity. V praktické části byla provedena optimalizace syntézy TTT pomocí Stilleho a Suzukiho-Myiaurovy reakce. Stilleho reakce se ukázala pro syntézu TTT výhodnější (86 %). S využitím těchto dvou typů cross couplingových reakcí byly dále syntetizovány dva deriváty TTT nesoucí formyl, kyan, methoxy a benzo[b]thienyl substituenty, tři z těchto derivátů nebyly doposud v literatuře popsány. Derivát nesoucí čtyři formyl skupiny se jevil jako vhodný prekurzor pro syntézu složitějších push-pull chromoforů. Proto byly provedeny první pokusy o jeho modifikaci, a to ve smyslu Knoevenagelovy kondenzace s N,N'-dibutyl barbiturovou kyselinou. Základní elektronické vlastnosti připravených derivátů byly studovány pomocí PM7 semi empirických kalkulací, které ukázaly na výrazné možnosti ladění vlastností TTT derivátů prostřednictvím periferních substituentů.
Anotace v angličtině
A literature search focusing on the synthesis and application of electron rich tetrathienylthiophene and its derivatives has been performed. Three synthetic methods leadings to these compounds have been identified. The cross-coupling reactions have further been experimentally used. The optimization of TTT synthesis has been carried out utilizing Stille and Suzuki-Myiaurus reactions as shown in the experimental part. The Stille reaction proved to be more suitable for the synthesis of parent TTT (86 %). Using these two types of cross coupling reactions, four TTT derivatives bearing formyl, cyano, methoxy, and benzo[b]thienyl substituents were synthesized. Three of these four derivatives were not published in the literature so far. The derivative bearing four formyl groups has further been used for the synthesis of push-pull chromophores via Knoevenagel condensation with N,N' dibutylbarbituric acid. The fundamental electronic properties of target derivatives were studied by PM7 semi empirical calculations, which revealed a large property tuning for TTT derivatives through peripheral substitution.
Klíčová slova
Tetrathienylthiofen, thiofen, elektron donor, cross couplingové reakce, push-pull molekuly
Klíčová slova v angličtině
Tetrathienylthiophene, thiophene, electron donor, cross-coupling reaction, push-pull moleckules
Zásady pro vypracování
1. Proveďte literární rešerši přípravy a modifikace tetrathienylthiofenu a jeho využití především v organické elektronice.
2. Vhodným syntetickým postupem připravte tetrathienylthiofen a pokuste se o jeho další modifikace.
3. Sepište závěrečnou zprávu.
Zásady pro vypracování
1. Proveďte literární rešerši přípravy a modifikace tetrathienylthiofenu a jeho využití především v organické elektronice.
2. Vhodným syntetickým postupem připravte tetrathienylthiofen a pokuste se o jeho další modifikace.
3. Sepište závěrečnou zprávu.
Seznam doporučené literatury
Všechna dostupná chemická literatura.
Seznam doporučené literatury
Všechna dostupná chemická literatura.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Studentka přednesla cca 15 min. přednášku na téma své diplomové práce s názvem Tetrathienylthiofen jako základní elektronově bohatý skelet pí-konjugovaných systémů.Poté byly přečteny posudky školitele a oponenta. Diplomantka se nato vyjářila k dotazům oponenta. K obhajobě práce byly vzneseny následující dotazy.
doc. Ing.Radek Cibulka, Ph.D.
Jak ty látky vypadají z hlediska barevnosti? Měřila jste UV-VIS spektra? Plánujete využití směrem k využití barevnosti?
prof. Ing. Miroslav Ludwig, CSc.
Proč jste si vybrali substituenty jako methoxy a kyan?
prof. Ing. Milan Potáček, CSc.
Jaká je stabilita vašich látek, vzhledem k tomu, že uvádíte možné použití ve fotovoltaice?
doc. Ing. Petr Šimůnek, Ph.D.
Byly Knoevenagelovy reakce zkoušeny i s jinými podmínkami?
Na všechny vznesené dotazy a připomínky diplomantka odpověděla k plné spokojenosti členů komise.\par \par \par