Universiẗat Diss., 2002--Essen.

Universiẗat, Diss., 2003--Tübingen.

University, Diss., 2003--Konstanz.

Der Austausch ausgewählter CC-Einheiten durch ihre isoelektronischen und isosteren BN-Einheiten in π-konjugierten organischen Verbindungen (BN/CC-Isosterie), insbesondere in polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAKs), hat sich als erfolgreiche Strategie zur Herstellung neuartiger organisch-anorganischer Hybridmaterialien erwiesen, die strukturelle Ähnlichkeiten mit ihren reinen Kohlenstoff Analoga aufweisen, aber in vielen Fällen mit veränderten faszinierenden Eigenschaften und Funktionen. In den ersten beiden Kapiteln werden die Synthese und Eigenschaften von neuartigen BNB-dotierten Phenalenylen, Dithienoazadiborepinen und Dithienooxadiborepinen vorgestellt. Die optoelektronischen Eigenschaften dieser neuen Bauelemente können durch Variation der eingebauten Ar- (Mes, Tip, FMes) und R-Gruppen (H, Me, i-Pr, t-Bu, Ph) effektiv eingestellt werden. Theoretische Untersuchungen, einschließlich NICS (Nucleus Independent Chemical Shift) Scans und AICD (Anisotropy of the Induced Current Density)-Berechnungen, wurden durchgeführt und geben Einblick in ihren aromatischen oder antiaromatischen Charakter. Der Einbau von BP-Einheiten, welche mit BN und CC valenz-isoelektronisch sind, in ungesättigte organische Verbindungen ist dagegen bisher kaum untersucht worden, obwohl das Potenzial der resultierenden BCP-Hybridmaterialien für elektronische Anwendungen erst kürzlich erkannt wurde. Konjugierte Hauptkettenpolymere mit BP-Fragmenten im Rückgrat sind bisher unbekannt. Die ersten molekularen Modellverbindungen für ein BP-Analogon des konjugierten Polymers Poly(p-phenylen-vinylen) (PPV) werden in Kapitel 3 vorgestellt. Theoretische Untersuchungen ergaben, dass die Mes*-Gruppe das Phosphor-zentrum vollständig planarisiert, wodurch der B=P-Doppelbindungscharakter verstärkt und eine Konjugation über die BP-Einheit ermöglicht wird. Es wurden verschiedene synthetische Ansätze zu diesen molekularen Modellverbindungen untersucht und eine erfolgreiche synthetische Strategie gefunden. / The substitution of selected CC units by their isoelectronic and isosteric BN units in π−conjugated organic compounds (BN/CC isosterism), especially polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), has emerged as a viable strategy to produce novel organic–inorganic hybrid materials with structural similarities to their all-carbon congeners, but in many cases with intriguing properties and functions. In the first two chapters the synthesis and properties of novel BNB-doped phenalenyls, dithienoazadiborepins and dithienooxadiborepins are presented. The optoelectronic properties of these new building blocks can be effectively tuned by variation of the incorporated Ar (Mes, Tip, FMes) and R groups (H, Me, i-Pr, t-Bu, Ph). Theoretical investigations, including NICS (Nucleus Independent Chemical Shift) scans and AICD (Anisotropy of the Induced Current Density) calculations, have been performed which provide insight into their aromatic or antiaromatic character, respectively. The incorporation of BP units, on the other hand, which are valence isoelectronic with BN and CC, into unsaturated organic compounds, has been scarcely studied, though the potential of the resulting BCP hybrid materials for electronic applications has been recognized quite recently. Main chain conjugated polymers featuring BP fragments in the backbone are unknown so far. The first molecular model compounds for a BP analogue of the conjugated polymer poly(p-phenylene vinylene) (PPV) are presented in chapter 3. Theoretical investigations revealed that the Mes* group to fully planarizes the phosphorus center, increasing the B=P double bond character and enabling conjugation over the BP unit. Different synthetic approaches to the molecular model compounds have been investigated and a viable synthetic strategy was found.

Menschliche Mundschleimheut wurde ex-vivo gegenüber Schwermetallen (Blei) oder polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (Benzopyren) für Zeiten von 5Min. bis 360Min exponiert. Immunhistochemisch wurdne im Anschluss Marker für Apoptose, oxitaven und nitrogenen Stress untersucht. Hierbei zeigten sich jeweils charakteristische Veränderungen für aktive Caspase-3, 3-Nitrotyrosine und 8-epi-PGF2alpha. Proben von Rauchern wurden mit Nichtraucherproben verglichen und zeigten verminderte Werte für oxidativen und nitrogenen Stress. / In this study samples of human oral mucosa were ex-vivo exposed to lead or benzopyrene to further investigate the influence of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons on apoptosis and generation of oxidative and nitrosative stress in human oral mucosa. Immunhistochemical staining was done for active-caspase-3, 8-epi-PGF2a and 3-nitrotyrosine as biomarkers for apoptosis as well as oxidative and nitrosative stress. Samples obtained from smokers where furthermore compared to non-smokers' samples. Activation of apoptosis and generation of oxidative and nitrosative stress already occured in oral mucosa cells after short-term, one-time exposure to lead or benzopyrene and is not limited to chronic exposure. In smokers' samples there seems to be a reduced generation of reactive oxygen or nitrogen species after exposure to benzopyrene.

Schwingungsspektroskopie ist eine vielseitige spektroskopische Methode, mit der Molekülstrukturen und inter-/intramolekulare Wechselwirkungen untersucht werden können. Sie ist deshalb ein hervorragendes Mittel für die Identifikation von Molekülen. Die vorliegende Arbeit umfasst drei Projekte, in denen Schwingungsspektroskopie angewandt wurde, um reaktive Moleküle und ihre Hochtemperatur-Reaktionsprodukte zu untersuchen: 1. Die Aufklärung der Entstehungsmechanismen von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAKs) in Verbrennungsprozessen ist eines der Hauptanliegen der Verbrennungschemie. In der vorliegenden Arbeit wurde IR/UV-Ion-Dip-Spektroskopie in Verbindung mit DFT-Frequenzrechnungen und FTIR-Messungen angewandt, um Produkte von Radikal-Radikal-Reaktionen in einem Mikroreaktor bei hohen Temperaturen zu identifizieren. Als IR-Laserquelle für die IR/UV-Ion-Dip-Experimente diente der Freie-Elektronen-Laser FELIX (Free-Electron Laser for Infrared eXperiments) in Nijmegen (Niederlande). In einem Teilprojekt wurde der A 1A´ (S1) <- X 1A´ (S0) Übergang in 1-(Phenylethinyl)naphthalin (1-PEN), einem mutmaßlich verbrennungsrelevanten Molekül, mit [1+1]-REMPI-Spektroskopie untersucht. 2. Die Identifikation von gasförmigen Reaktionsprodukten bei der thermischen Analyse (EGA: Emissionsgasanalyse) kann als komplementäre Methode zur DTA/TG zusätzliche Informationen für die Aufklärung von Reaktionsmechanismen liefern. Der Aufbau eines elementaren EGA/FTIR-Experiments, basierend auf einer heizbaren IR-Gaszelle, ermöglichte in der vorliegenden Arbeit die Durchführung dynamischer IR-Messungen, mit denen thermische Umsetzungen von Übergangsmetall-Precursorkomplexen zu Koordinationspolymeren untersucht wurden. 3. Die Synthese des ersten bei Raumtemperatur stabilen Diborins, einer Verbindung mit einer Bor-Bor-Dreifachbindung, stellte einen Meilenstein in der elementorganischen Chemie dar. Dies implizierte eine umfassende Untersuchung der Eigenschaften der BB-Bindung und hatte die Synthese einer Reihe ähnlicher Bor-Bor-Mehrfachbindungssysteme mit variierenden Bindungseigenschaften zur Folge. In der vorliegenden Arbeit wurde Raman-Spektroskopie in Verbindung mit DFT-Frequenzrechnungen angewandt, um für diese Bor-Bor-Systeme die strukturellen/elektronischen Eigenschaften der zentralen CBBC-Einheit zu untersuchen. / Vibrational spectroscopy is a versatile spectroscopic technique for the investigation of the molecular structure and inter-/intramolecular interactions. Therefore it is an excellent means for their identification. The present work comprises three projects, in which vibrational spectroscopy was applied to study reactive molecules and their high-temperature reaction products: 1. The elucidation of the mechanisms of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) formation in combustion processes is one of the main topics of combustion chemistry. In the present work IR/UV ion dip spectroscopy in combination with DFT frequency computations and FTIR measurements was applied to identify the products of radical-radical reactions in a heated micro-reactor. The free-electron laser FELIX (Free-Electron Laser for Infrared eXperiments) in Nijmegen (the Netherlands) served as the IR laser source for the IR/UV ion dip experiments. As part of the project the A 1A´ (S1) <- X 1A´ (S0) transition in 1-(phenylethynyl)naphthalene (1-PEN), a presumably combustion relevant molecule, was investigated by [1+1]-REMPI spectroscopy. 2. As complementary method to DTA/TG the identification of gaseous reaction products in thermal analysis (EGA: evolved gas analysis) can provide auxiliary information for the elucidation of reaction mechanisms. The setup of a plain EGA/FTIR experiment based on a heatable IR gas cell in the present work allowed for the conduction of dynamic IR measurements. By this means thermal conversions of transition metal precursor complexes to coordination polymers were investigated. 3. The synthesis of the first ambient-temperature stable diboryne, a compound with a boron-boron triple bond, constituted a milestone in element organic chemistry. This implied a comprehensive investigation on the properties of the BB bond and was followed by the synthesis of a series of similar boron boron multiple bond systems with varying bond properties. In the present work Raman spectroscopy in combination with DFT frequency computations was conducted on these boron boron systems to investigate the structural/electronic properties of their central CBBC unit.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die intensive strukturelle Untersuchung von Arylhydrazonen des Pentan-2,4-dion-Typs. Durch Variation des Molekülgerüstes und der Synthese geeigneter Arylhydrazonderivate sowie der anschließenden strukturellen Charakterisierung mittels Röntgen-Einkristallstrukturuntersuchung sollte versucht werden, die Molekülgeometrien sowie packungsbestimmende Parameter zu ermitteln. Dies dient längerfristig der Erschließung dieser Substanzklasse im Sinne des Crystal Engineering zum Aufbau supramolekularer Netzwerkstrukturen und zur Klärung festkörperbedingter Phänomene. Es lässt sich feststellen, dass die untersuchten Arylhydrazone über ein sehr dominantes, intramolekulares, sechsgliedriges Wasserstoffbrückenbindungsmotiv verfügen, welches anhand von 28 Röntgeneinkristallstrukturanalysen von Arylmono- und Dihydrazonen, Hydrazonkomplexen sowie strategisch relevanten Schlüsselverbindungen im Hinblick auf strukturdominierende Parameter untersucht werden konnte. Neben der Analyse der erhaltenen Festkörperstrukturen und dem Vergleich mit berechneten Geometrien, spielte dabei die eingehende Untersuchung unerwarteter Substitutions- und Komplexierungsreaktionen sowie konformell- und tautomer- geprägter Eigenheiten eine wesentliche Rolle, die die Arylhydrazone in Übereinstimmung mit vorangegangenen Betrachtungen als vielgestaltige Substanzklasse bestätigen konnten.

Heidelberg, Univ., Diss., 2008.

Stuttgart, Universiẗat, Diss., 2008.

Thesis (Doctoral)--University of Lund, 1983.