In dieser Arbeit wird ein chemisches Abgussverfahren für selbstorganisierte Strukturen in Lösung verwendet, das es ermöglicht definierte poröse Materialien mit Strukturierung auf der Nanometerskala herzustellen. Ähnlich wie beim Gussverfahren von Werkstücken wird die Vorlage durch ein geeignetes Material abgebildet. Durch Entfernen dieser Vorlage erhält man ein poröses (mit Hohlräumen durchsetztes) Negativ derselben. Die auf diese Weise erhaltenen Materialien sind in mehrerer Hinsicht interessant:<br> So lassen sich aus ihrer Morphologie Rückschlüsse über die Natur der selbstorganisierten Strukturen erhalten, da der hier verwendete Abbildungsprozess selbst kleinste strukturelle Details erfasst. Die Hohlräume der synthetisierten porösen Stoffe hingegen können als winzige Reaktionsgefäße, sogenannte &quot;Nano-Reaktoren&quot; verwendet werden. Dies ermöglicht sowohl die Synthese von Nano-Partikeln, die auf anderem Wege nicht zugänglich sind, als auch die Möglichkeit Einflüsse der räumlichen Restriktion auf die Reaktion zu untersuchen. Besonders räumlich ausgedehnte Strukturen sollten hierbei Auffälligkeiten zeigen.<br> Somit ist die Gliederung der Arbeit vorgegeben:<br> - Die Herstellung und Charakterisierung von porösen Stoffen und selbstorganisierten Strukturen<br> - Ihre Verwendung als &quot;Nano-Reaktor&quot; / This work employs a chemical casting technique, which allows the synthesis of mesoporous materials with definite morphology and pore-size distribution. The structure is thereby determined by a self-assembled template on a nanometer length scale. By removing the template, the final mesoporous materials are formed. The materials are interesting from several points of view: <br> First, one can learn about the nature of self-organized structures by casting, since the process is known to map even the smallest details. Second, the porous materials can be used as &quot;nano-reactors&quot;, both for the synthesis of nano-particles, which are not otherwise accessible, and for the investigation of the reaction itself, since reactions in very small volumes often show differences when compared with their bulk counterparts. For the synthesis of geometrically extended structures this confinement could be especially interesting.<br> The work therefore divides into two parts:<br> - The synthesis and characterisation of porous matter and self-organized structures<br> - Their usage as &quot;nano-reactors&quot;

The structuring of porous silica materials at the nanometer scale and their surface functionalization are important issues of current materials research. Many innovations in chromatography, catalysis and electronic devices benefit from this knowledge. The work at hand is dedicated to the targeted design of functional organosilica materials. In this context a new precursor concept based on boron-silanes is presented. These precursors combine the properties of a structure directing group and a silica source by covalent borane linkage. Formation of the precursor is easily realized by a sequential two-step hydroboration, firstly on bis(triethoxysilyl)ethene, and secondly on an unsaturated structure directing moiety such as alkenes or polymers. The so prepared precursors self-organize when hydrolysis of their inorganic moiety takes place via an aggregation of their organic side chains into hydrophobic domains. In this way, the additional use of a surfactant as a template is not necessary. Chemical cleavage of these moieties (e.g. by ammonolysis or oxidative saponification) yields an organosilica where all functionalities are exclusively located at the pore wall and therefore accessible. The accessibility of the functionalities is a vital point for applications and is not necessarily granted for common silica functionalization approaches. Further advantages of the boron-silane concept are the possibility to introduce a variety of surface functionalities by heterolytic cleavage of the boron linker and the control of the pore morphology. For that purpose the covalent linkage of different alkyl groups and polymers was studied. Another aspect is the access to chiral boron silane precursors yielding functionalized mesoporous organosilica with chiral functionalities exclusively located at the pore walls after condensation and removal of the structure directing moiety. These materials possess great potential for applications documented by preliminary investigations on chiral resolution of a racemic mixture by HPLC and asymmetric catalysis. In the course of this work valuable insights into the targeted structuring and surface functionalization of organosilicas were gained. A promising outlook for further investigations is the extension of this concept by altering the structure directing moieties of the precursor. That way the morphology of the final organosilica might be controlled by for example mesogens. Furthermore, the use of the boron linker enables the introduction of multiple functionalities into organosilicas, making the obtained material unique in its performance. / Die Nanostrukturierung von funktionalisierten porösen Materialien auf Silikatbasis steht im Brennpunkt der aktuellen Forschung. Anwendungen wie Chromatographie, Katalyse oder die Herstellung elektronischer Bauteile profitieren von den Erkenntnissen, die auf diesem Gebiet gewonnen werden. Die vorliegende Arbeit soll einen Beitrag zur gezielten Herstellung dieser Funktions-materialien leisten. Hierfür wurde ein neues Precursor-Konzept auf der Basis von Borsilanen vorgestellt. Diese Precursoren werden über eine sequentielle zweistufige Hydroborierung an Bis(triethoxysilyl)ethene und ein Alken oder ein ungesättigtes Polymer erhalten. Über den zweiten Schritt wird hierbei die so genannte strukturgebende Gruppe eingeführt und damit das Template kovalent gebunden. Dadurch entfällt im Vergleich zum bekannten Nanocasting-Mechanismus zum einen die Verwendung des herkömmlichen Templates für die Bildung der Porenstruktur und zusätzlich führt die Mikrophasenseparation während der Kondensation zu einer Anordnung der strukturgebenden Gruppen des Precursors an der Silikatphasengrenze. Nach der chemischen Abspaltung dieser Gruppen, die gleichzeitig zur Einführung funktioneller Gruppen führt, werden somit hochporöse Organosilikate erhalten, in denen sich die funktionellen Gruppen ausschließlich an der Porenoberfläche befinden. Ein Vorteil der Verwendung der Hydroborieung wird in der Vielfalt der funktionellen Gruppen deutlich, die eingeführt werden können. Die Zugänglichkeit der funktionellen Gruppen ist entscheidend für potentielle Anwendungen und bei herkömmlichen Organosilikaten nicht zwangsläufig gegeben. Ein herausragender Aspekt dieses Konzepts besteht in der Möglichkeit, sehr einfach chirale Precursoren und damit Organosilikate mit hoch funktionalisierten, chiralen Oberflächen herzustellen. Es konnte gezeigt werden, dass sich diese Materialien sowohl für die chromatographische Trennung von Racematen mittels HPLC als auch für die asymmetrische Katalyse eignen. Durch die in dieser Arbeit erhaltenen Ergebnisse konnten wertvolle Erkenntnisse zur Ober-flächenfunktionalisierung und Strukturierung von mesoporösen Silikaten gewonnen werden. Die Möglichkeit, das vorgestellte Konzept auf andere strukturgebende Gruppen wie zum Beispiel Mesogene zu übertragen und damit die Porenmorphologie gezielt zu steuern, eröffnet viele weitere interessante Materialeigenschaften.

Unique layered structure with excellent electrical, mechanical, thermal, and optical properties gives graphene widespread application. Graphene based materials are extensively studied in the field of energy storage such as batteries, hydrogen storage and supercapacitors (SC’s). High surface area, electrical conductivity and mechanical flexibility are notable properties for the materials used in energy conversion systems. Porous spaced graphene oxide (PGO) structures were synthesized by hydrothermal and solvothermal reaction between GO and various pillaring molecules include Tetrakis (4-aminophenyl) methane (TKAm), Ethylenediamine (EDA), 2-Amino-5-diethylaminopentane (ADAP) and 2-Aminoethyl trimethylammonium chloride hydrochloride (ATA). Pristine GO shows interlayer distance of 7.2 Å. Characterisation techniques such as XRD, SEM, FTIR, BET and TGA were used understand the properties of these PGO. In contrast, these pillared structures show interlayer distance greater than of the pristine GO. Notably, GO/TKAm show interlayer distance of 14.30 Å. These pillared structures are considered to solve the restacking and aggregation issues found in 2D porous structures. Since these pillaring molecules help to achieve 3D porous network. Pristine GO shows only surface area of 14 m2/g whereas these materials also show excellent surface area as well. GO/TKAm shows high surface area of 450 m2/g. Followed it GO/ATA shows surface area of 106 m2/g. GO/pillared structures show low sheet resistance which means good electrical conductivity. Ultimately, these pillared structures not only solve the issues in 2D porous systems but also improve the surface area, mechanical stability, and electrical conductivity of those systems by means of 3D porous interconnected structures. All these excellent properties make them a great candidate for the energy conversion systems. / Unik skiktad struktur med utmärkta elektriska, mekaniska, termiska och optiska egenskaper ger grafen en utbredd tillämpning. Grafenbaserade material studeras omfattande inom området energilagring såsom batterier, vätelagring och superkondensatorer (SC). Hög yta, elektrisk ledningsförmåga och mekanisk flexibilitet är anmärkningsvärda egenskaper för de material som används i energiomvandlingssystem. Porösa grafenoxidstrukturer (PGO) syntetiserades genom hydrotermisk och solvotermisk reaktion mellan GO och olika pelarmolekyler inkluderar tetrakis (4-aminofenyl) metan (TKAm), etylendiamin (EDA), 2-amino-5-dietylaminopentan (ADAP) och 2 Aminoetyltrimetylammoniumkloridhydroklorid (ATA). Pristine GO visar mellanskiktsavstånd på 7,2 Å. Karakteriseringstekniker som XRD, SEM, FTIR, BET och TGA användes för att förstå egenskaperna hos dessa PGO. Däremot visar dessa pelarstrukturer mellanskiktsavståndet större än det för den orörda GO. Noterbart visar GO / TKAm mellanskiktsavstånd på 14.30 Å. Dessa pelarstrukturer anses lösa omstaplings- och aggregeringsproblemen som finns i 2D-porösa strukturer. Eftersom dessa pelarmolekyler hjälper till att uppnå 3Dporöst nätverk. Pristine GO visar endast en yta på 14 m2 / g medan dessa material också visar utmärkt yta också. GO / TKAm visar hög yta på 450 m2 / g. Följde den visar GO/ATA en yta på 106 m2/g. GO / pelarstrukturer visar lågt plåtmotstånd vilket innebär god elektrisk ledningsförmåga. I slutändan löser dessa pelarstrukturer inte bara problemen i 2D-porösa system utan förbättrar också ytarean, den mekaniska stabiliteten och den elektriska ledningsförmågan hos dessa system med hjälp av 3D-porösa sammankopplade strukturer. Alla dessa utmärkta egenskaper gör energiomvandlingssystem.

The following project has been carried out in collaboration with Abstracta AB (AAB), a company based in Lammhult with specialization in sound landscapes for indoor environments. The company manufactures different types of products with sound-absorbing properties where sustainability and design are in great focus. A new product idea of the company is based on developing an A-classified discreetly designed wall absorber that is considered more as a "wall" than a "wall with mounted absorbent on". The purpose of the project was to develop the following product on a conceptual level. A main research question with two underlying issues was developed that served as a support during the project. Question 1: How can an A-rated discreetly designed sound wall absorber be developed? 1.a: How can an A-rated sound wall absorber be developed? 1.b: How can a sound wall absorber achieve a discreetness in its design? The project followed a product development process where the mainly focus was on concept development and concept testing. The concept was developed based on data collected from a literature study and with the use of a sound absorption calculator. A sound absorption test and an examination form regarding the discrete modeling and design of the absorbent were performed for the final concept that the project resulted in. The project showed that an A-rated discreetly designed sound wall absorber can be developed through a process where design-critical specifications that affect the absorber's discrete design control how the object can be modeled. Via a sound absorption calculator, concepts can be designed that theoretically indicate an A-rate while the design-critical specifications are not exceeded. Based on the concept, a prototype is manufactured that can undergo a sound absorption test to determine the absorbent's actual sound absorption capacity. Finally, an examination is made to analyze whether the absorbent is considered a discrete alternative or not. Based on the project's results, the work process proved to be advantageous as the concept indicated a sound absorption capacity that exceeded the requirements of the A-rating and at the same time obtained a discreet design and modeling. This was achieved in connection with the manufacturing materials achieving their technical specifications and a square meter cost lower than expected. Based on the project's results, the work process proved to be advantageous as the concept indicated a sound absorption capacity that exceeded the requirements of the A-rating and at the same time obtained a discreet design and modeling. This was achieved in connection with the manufacturing materials achieving their technical specifications and a square meter cost lower than expected. In the further development of the final concept, a solution for how the absorbent is to be mounted on the wall must be developed as this was not focused on in the project based on its boundaries. To achieve a valid A-rate, an additional sound absorption test must also be performed where a larger object area of 10–12 m2 is tested. In future work, the concept's discrete modeling and design should also be examined based on physical treatment to review how the examination form's response results relate to this. / Följande projekt utförs i samarbete med Abstracta AB (AAB), ett företag som är stationerat i Lammhult och är specialiserade inom ljudlandskap för inomhusmiljöer. Företaget framställer olika typer av produkter med ljudabsorberande egenskaper där hållbarhet och design även är i stort fokus. En ny produktidé av företaget grundar sig i att utveckla en A-klassificerad diskret utformad väggabsorbent som betraktas mer som en ”vägg” än en ”vägg med uppmonterad absorbent på”. Syftet med projektet var att framta följande produkt på en konceptuell nivå. En huvudsaklig forskningsfråga med två underliggande frågeställningar togs fram som fungerade som ett stöd under projektets gång. Fråga 1: Hur kan en A-klassificerad diskret utformad ljudväggabsorbent utvecklas? 1.a: Hur kan en A-klassificerad ljudväggabsorbent utvecklas? 1.b: Hur kan en ljudväggabsorbent uppnå en diskrethet i sin design? Projektet följde en produktutvecklingsprocess där det största fokuset låg på konceptutvecklingen och koncepttestningen. Koncepten utvecklades utifrån insamlade data från en litteraturstudie och med användning av en ljudabsorptionskalkylator. Ett ljudabsorptionstest och ett undersökningsformulär gällande absorbentens diskreta utformning och design utfördes för det slutgiltiga konceptet som projektet resulterade i. Projektet visade att en A-klassificerad diskret utformad ljudväggabsorbent kan utvecklas genom en process där designkritiska specifikationer som berör absorbentens diskreta utformning styr hur objektet kan formges. Via en ljudabsorptionskalkylator kan koncept designas som teoretiskt indikerar en A-klassning samtidigt som de designkritiska specifikationerna ej överskrids. Utifrån konceptet tillverkas en prototyp som kan genomgå ett ljudabsorptionstest för att fastställa absorbentens verkliga ljudupptagningsförmåga. En undersökning görs slutligen för att analysera huruvida absorbenten betraktas som ett diskret alternativ eller ej. Utifrån projektets resultat visade sig arbetsprocessen vara fördelaktig då konceptet påvisade en ljudabsorptionsförmåga som överträffade A-klassningens krav och samtidigt erhöll en diskret utformning och design. Detta åstadkom i samband med att tillverkningsmaterialen uppnådde sina tekniska specifikationer och en kvadratmeterkostnad lägre än väntat. I fortsatt utveckling av det slutgiltiga konceptet måste en lösning till hur absorbenten ska monteras på väggen tas fram eftersom detta inte fokuserades på i projektet utifrån dess avgränsningar. För att en giltig A-klassificering ska nås måste även ytterligare ett ljudabsorptionstest utföras där en större objektarea på 10–12 m2 testas. I framtida arbete bör även konceptets diskreta utformning och design undersökas utifrån fysiska bemötanden för att granska hur undersökningsformulärets svarsresultat förhåller sig till detta.

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.

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.:(s. PDF ab S. 9 (PDF-Seite)) 1 Vorwort S. 1 2 Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe S. 2 3 Poröse Festkörpermaterialien S. 20 4 Auswahl / Design der Linkermoleküle S. 50 5 Experimenteller Teil S. 65 6 Diskussion der Ergebnisse S. 194 7 Danksagung S. 293 8 Literaturverzeichnis S. 299 9 Anhang (X-Ray, NMR, DTA-TG, UV-Vis) S. 328 / 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.:(s. PDF ab S. 9 (PDF-Seite)) 1 Vorwort S. 1 2 Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe S. 2 3 Poröse Festkörpermaterialien S. 20 4 Auswahl / Design der Linkermoleküle S. 50 5 Experimenteller Teil S. 65 6 Diskussion der Ergebnisse S. 194 7 Danksagung S. 293 8 Literaturverzeichnis S. 299 9 Anhang (X-Ray, NMR, DTA-TG, UV-Vis) S. 328