Academic literature on the topic 'Anthrachinon'

The recipe for reactive dyeing of cotton can be divided into three steps: the pretreatment, the dyebath and the final rinse. The consumption of chemicals and water in the rinse has been found to be considerable: three quarters of the total COD discharge of the recipe have relations to auxiliary chemicals used and three quarters of the total water consumption have relation to the rinse. The improvement potential in the rinsing procedure were found to be considerable, and the newly developed recipe focuses on improvements in the rinse. Tests with the new recipe have documented that neutralization, detergents and complexing agents can be left out completely with no adverse effect on product quality. All recognized tests of fastness and shade have been performed and evaluated in cooperation with the dyehouses. More than 50 full-scale dyeing experiments have been carried out in jets, overflow and drum batch machines. The experiments include 25 different reactive dyestuffs, among these azo, anthrachinon, phtalocyanin and formazan dyestuffs, including both monoreactive and bireactive dyestuffs of which 15 had the vinyl sulfone as reactive group. The dyestuffs have been combined in 20 different recipes covering very light to very dark shades. Hot membrane filtration of the hot rinsing water has been investigated in parallel projects and it is documented that membrane filtration saves chemicals, water and production time, and also gives large energy savings in one new recipe.

Zusammenfassung In der vorliegenden Promotionsschrift werden Strategien zur Erzeugung von Linkermolekülen beschrieben, die geeignet sind, um als Bauelemente für sogenannte \"Metal-Organic rameworks\" (MOF) eingesetzt zu werden. Diese Stoffe bestehen aus einem organischen \"Linker\"-Teil, welcher die Metalleinheiten (\"Sekundäre Baueinheit\", SBU) miteinander verbindet, und dadurch die Entstehung von dreidimensionalen porösen Netzwerken ermöglicht. Dieses Projekt wurde an der Universität Leipzig in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. Evamarie Hey-Hawkins am Institut für Anorganische Chemie durchgeführt. Seit den frühen neunziger Jahren genießen MOFs großes Interesse aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften als Festkörper mit wohldefinierter und permanenter Porosität. In der Einleitung dieser Promotionsschrift werden das Anwendungspotential oder bereits existierende Anwendungen für MOFs und verwandte poröse Feststoffe näher beschrieben. Mögliche Anwendungsgebiete sind unter anderem Gasspeicherung, Trennverfahren, zur Katalyse, in der Medizin und für Detektoren in der analytischen Chemie. Die Auswahl der organischen Baueinheiten für die Synthese von MOFs richtet sich nach Kriterien wie z.B. thermischer Stabilität, Geometrie der koordinierenden Einheiten, Rigidität des Linkermoleküls. Weiterhin können potentielle sekundäre Effekte berücksichtigt werden, z.B. Eignung für katalytische Prozesse, Ladungspufferung oder Lichtsammelvermögen. Alle Linker enthalten aromatische Einheiten; es werden Anthracen, Binaphthyl (verkörpert durch chirale BINAPO-Einheiten), Biphenyl, Pyren und Perylen als Mittelstück des Linkers eingesetzt. Die Promotionsschrift beleuchtet auch in einem Streifblick die Geschichte, das Vorkommen, mögliche Anwendungen und Giftigkeit von Molekülen mit polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffgruppen. Die Synthese der Linker wurde mittels der folgenden Route realisiert: Bromierung der aromatischen Bestandteile und Anfügen von Endstücken (\"capper\") - welche die koordinierenden Einheiten enthalten - durch die Suzuki-Miyaura-Kupplung. Die Syntheserouten für den bromierten aromatischen Mittelteil des Linkers, die Boronsäuren und die vollständigen Linker, werden im experimentellen Teil beschrieben, und die erhaltenen Linker werden charakterisiert. Für den anorganischen Teil des MOF wurden außerdem ausgewählte komplexe Einheiten erzeugt, die als Startmaterialien für den sogenannten \"controlled SBU approach\" (CSA) dienen. Bei dieser Methode wird eine Baueinheit erzeugt, die der gewünschten eigentlichen Baueinheit im fertiggestellten MOF ähnlich ist und dann als Präkursor in der Synthese eingesetzt wird. Verschiedene Ansätze zur Erzeugung von MOFs wurden ausgeführt: Langsame Diffusion in Flüssigkeiten oder Gelen und vor allem Tempern der organischen und anorganischen Baueinheiten oder Startmaterialien in einem Lösungsmittel, teilweise unter solvothermalen Bedingungen. Mehrere Polymere wurden in einer zur Röntgenstrukturbestimmung geeigneten kristallinen Form erhalten. Die Strukturen werden in der vorliegenden Arbeit präsentiert und diskutiert. Ein Ausblick auf weiterführende Untersuchungen an diesen Verbindungen wird ebenfalls gegeben
Abstract This thesis describes approaches to obtain linker molecules that are suitable to build a so-called \"metal-organic framework\", MOF (or porous coordination polymer, PCP). These materials consist of an organic linker part that connects the metal units, \"secondary building units\" (SBU), with each other to form threedimensional, hollow networks. This project was performed at the University of Leipzig in the multinational workgroup of Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. Evamarie Hey-Hawkins, at the Faculty for Inorganic Chemistry. These MOF materials have gained a lot of interest since the early 1990s for their special properties as solid materials with a well-defined, permanent porosity. The introductory part of this thesis elaborates potential or already current usage of MOF materials and related porous solids, such as gas storage, separation processes, catalysis, medical use and use in analytic detection. The choice of organic building blocks for the synthesis of MOFs followed certain criteria, such as thermal stability, geometry of coordinating units, rigidity of the linker molecule, and potential secondary effects such as suitability for catalytic purposes, charge buffering or light harvesting. All linkers feature aromatic units, and among the cores are moieties like anthracene, binaphthyl (represented by the chiral BINAP), biphenyl, pyrene and perylene. A glance is thrown on the history, occurrence, possible use and potential toxicity of molecules with polycyclic aromatic hydrocarbon moieties. Synthesis of the linkers is implemented by use of brominations of the aromatic core units and attaching capper units - carrying the coordinating units - by means of Suzuki-Miyaura-coupling. The synthesis routes to these molecules, brominated aromatic core, boronic acids and finished linkers, are described in the experimental part. The obtained linkers are characterised and described. Furthermore, selected complex units for the inorganic part of a potential MOF were created as starting materials for a so-called \"controlled SBU approach\" (CSA); wherein a building block, very similar to the desired unit in the final framework, is prepared and then used as a precursor in the synthesis. Various attempts at the generation of MOFs were conducted: Slow diffusion in liquids or gels, and, especially, reactions by tempering the organic and inorganic building blocks or starting materials in a solvent - partially also under solvothermal conditions. Several polymers were obtained in crystalline form, suitable for structure determination by X-ray crystallography. These structures are presented and discussed in this work, as well as the further research on these solids and the results being achieved

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden promesogene Arme sowie eine Bibliothek von Sternmesogenen mit Anthracen als Donor- und Anthrachinon als Akzeptorbaustein synthetisiert und untersucht. Ein Schwerpunkt der Arbeit lag auf der Synthese, dem Upscaling, der selektiven Schützung und weiteren Umsetzung der 2,6-substituierten Anthracen- und Anthrachinon-Chromophore zu den Armbausteinen. Besondere Herausforderungen ergaben sich nicht nur in der Entwicklung einer effizienten Synthesestrategie zur Gewinnung der Chromophore, sondern auch in der Wahl geeigneter Schutzgruppen. Die sternförmigen Verbindungen, die im Rahmen der vorliegenden Arbeit präpariert wurden, enthalten 1,3,5-Trihydroxybenzen (Phloroglucin) als Kerneinheit und sind Multiarmmesogene mit der kleinstmöglichen Zahl an Armen. Durch geeignete Schutzgruppenstrategien gelang neben den C3-symmetrischen Verbindungen die gezielte Darstellung der C2-symmetrischen und unsymmetrischen Verbindungen. Die Gesamtausbeuten der semiperfluorierten Verbindungen fallen deutlich geringer aus als die der ausschließlich mit Alkylketten dekorierten Derivate, da ihre Isolierung sehr anspruchsvoll ist. Alle Verbindungen bilden ausnahmslos kolumnare Phasen. Semiperfluorierte Ketten wurden eingeführt, um eine Trennung des Donors Anthracen und des Akzeptors Anthrachinon zu erreichen. Die Kolumnendurchmesser sind bei allen kolumnaren Mesophasen wesentlich kleiner als die Durchmesser der sternförmigen Konformere der Mesogene. Angelehnt an die früher untersuchten Oligobenzoatsterne werden Modelle mit gefalteten, E-förmigen Konformeren aufgestellt. So ist es möglich, die erforderliche Anzahl an Molekülen pro Elementarzelle in einer dichten, nanosegregierten Packung anzuordnen. Mit Absorptions- und Emissionsmessungen konnte dieses Modell bestätigt werden. In allen Donor- und Akzeptor-substituierten Verbindungen wird die Fluoreszenz durch Energietransferprozesse nach Förster und Dexter fast vollständig gelöscht. Restfluoreszenz wird in dem Bereich beobachtet, der nur noch den Transfer nach Dexter zulässt und ist für die Derivate am höchsten, die in den E-förmigen Konformeren Donor und Akzeptor am besten trennen können. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass Anthracen- und Anthrachinonderivate eine Vielzahl komplexer zwei- und dreidimensional hochgeordneter kolumnarer Strukturen ausbilden und damit hochinteressant sind als flüssigkristalline organische Halbleitermaterialien
As part of this work promesogenic arms and a library of star-shaped mesogens with anthracene as electron donor and anthraquinone as electron acceptor unit were synthesised and characterised. The work focused first on synthesis, upscaling, selective protection and further implementation of 2,6-substituted anthracene and anthraquinone chromophores to arm derivatives. The development of an efficient synthetic strategy, but also the selection of appropriate protecting groups was particular challenging. The star-shaped molecules prepared in this work contain 1,3,5-trihydroxybenzene (Phloroglucinol) as core unit and are multiarm mesogens with the smallest possible number of arms. In addition to the synthesis of the C3-symmetrical, suitable protecting group strategies led to selective preparation of the C2-symmetrical and unsymmetrical compounds. All over yields of semiperfluorinated compounds are significant lower compared to the alkyl chain derivatives, owing to the much more demanding work-up. The liquid crystalline properties of all star-shaped target compounds were analyzed. Without exception – all materials form columnar mesophases. Semiperfluorinated chains were used to nanosegregate the donor anthracene and the acceptor anthraquinone. Column diameters of all columnar mesophases are much smaller than the diameters of star-shaped conformers of the mesogens. According to previous investigations of oligobenzoate stars, models with folded, E-shaped conformers have been suggested. This way it is possible to arrange the required number of molecules in a dense, nanosegregated structure. This model could be confirmed by absorption und emission spectroscopy. For all donor and acceptor substituted compounds fluorescence is almost completely quenched by energy transfer processes according to Förster and Dexter. Residual fluorescence, which is only observed in the range of Dexter transfer, is highest for molecules in which donor and acceptor in the E-shaped conformer possess a high probability to be separated in the columnar stacks. The results of this work show anthracene and anthraquinone derivatives forming a number of complex two- and three-dimensional high-ordered columnar structures and thus are highly interesting for liquid crystalline organic semiconducting materials