Imidazoloperylenimide – ein stark fluoreszierender, stabiler Ersatz für Terrylen
✍ Scribed by Heinz Langhals; Harald Jaschke; Ulrike Ring; Petra von Unold
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1999
- Tongue
- English
- Weight
- 111 KB
- Volume
- 111
- Category
- Article
- ISSN
- 0044-8249
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✦ Synopsis
Terrylen [1] 1 ist eine wichtige Verbindung für physikochemische Untersuchungen, [2] z. B. für die Einzelmolekül-Spektroskopie, [3] da sein UV/Vis-Absorptionsspektrum sehr gut dem Arbeitsbereich des leicht steuerbaren Rhodamin-6G-Farbstoff-Lasers entspricht (ca. 555 ± 560 nm). Allerdings ist 1 verhältnismäûig aufwendig in präparativem Maûstab herzustellen, ausgesprochen schwierig in hochreiner Form zu erhalten und nur begrenzt chemisch beständig. Auûerdem ist die Substanz in organischen Lösungsmitteln schwerlöslich, verfügt über keine Ankergruppe für die Verküpfung mit Substraten und weist eine Fluoreszenzquantenausbeute (F) von nur 45 % auf. [4] Ein gut zugänglicher Ersatzstoff im Spektralbereich von 1 wäre daher wünschenswert. Die Perylen-3,4:9,10-tetracarbonsäurebisimide [5] (Perylenfarbstoffe) 2 zeichnen sich unter anderem durch ihre groûe chemische und photochemische Beständigkeit, hohe Fluoreszenzquantenausbeuten und hohe Extinktionskoeffizienten aus, absorbieren aber bei kürzeren Wellenlängen als 1. Um das Spektrum von 2 (R CH(C 6 H 13 ) 2 ) dem von 1 anzupassen, wollten wir eine Carbonylgruppe von 2 unter Bildung eines Imidazolrings gegen eine Ketimingruppe austauschen. Da das hierfür erforderliche freie cis-1,2-Diaminoethen nicht bekannt ist, kondensierten wir zunächst 1,2-Diaminoethan mit 3 zu 4, um dieses dann zu 5 zu oxidieren (Schema 1). Diese Reaktion erwies sich aber wegen der groûen Beständigkeit von 4 als ausgesprochen schwierig. Dagegen entsteht bei der Kondensation von 3 mit 1,2-Diaminoethan ein leicht zu trennendes Gemisch aus 4 und 5, dessen Verhältnis durch die eingesetzte Menge an 1,2-Diaminoethan gesteuert werden kann: So ergaben 18 ¾quivalente 1,2-Diaminoethan einen erheblichen Anteil an 4 (30 % neben 39 % 5), 50 ¾quivalente 3 dagegen überwiegend 5 (75 %). Um die Trennung von 4 und 5 entbehrlich zu