@phdthesis{Mahlmeister2023,
  author    = {Mahlmeister, Bernhard},
  title     = {Twisted Rylene Bisimides for Organic Solar Cells and Strong Chiroptical Response in the Near Infrared},
  doi       = {10.25972/OPUS-34610},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-346106},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {The chirality of the interlocked bay-arylated perylene motif is investigated upon its material prospect and the enhancement of its chiroptical response to the NIR spectral region. A considerable molecular library of inherently chiral perylene bisimides (PBIs) was utilized as acceptors in organic solar cells to provide decent device performances and insights into the structure-property relationship of PBI materials within a polymer blend. For the first time in the family of core-twisted PBIs, the effects of enantiopurity on the device performance was thoroughly investigated. The extraordinary structural sensitivity of CD spectroscopy served as crucial analytical tool to bridge the highly challenging gap between molecular properties and device analytics by proving the excitonic chirality of a helical PBI dimer. The chirality of this perylene motif could be further enhanced on a molecular level by both the expansion and the enhanced twisting of the π-scaffold to achieve a desirable strong chiroptical NIR response introducing a new family of twisted QBI-based nanoribbons. These achievements could be substantially further developed by expanding this molecular concept to a supramolecular level. The geometrically demanding supramolecular arrangement necessary for the efficient excitonic coupling was carefully encoded into the molecular design. Accordingly, the QBIs could form the first J-type aggregate constituting a fourfold-stranded superhelix of a rylene bisimide with strong excitonic chirality. Therefore, this thesis has highlighted the mutual corroboration of experimental and theoretical data from the molecular to the supramolecular level. It has demonstrated that for rylene bisimide dyes, the excitonic contribution to the overall chiroptical response can be designed and rationalized. This can help to pave the way for new organic functional materials to be used for chiral sensing or chiral organic light-emitting devices.},
  subject      = {Molek{\"u}l},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Reichert2006,
  author    = {Reichert, Matthias},
  title     = {Quantenchemische Berechnungen des Circular-Dichroismus' zur Strukturaufkl{\"a}rung chiraler Natur- und Wirkstoffe},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21431},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Die absoluten Konfigurationen von mehr als 20 neuartigen Naturstoffen und Syntheseprodukten mit unterschiedlichen Chiralit{\"a}tselementen (stereogene Zentren, chirale Achsen und chirale Ebenen) wurden durch Vergleich ihrer experimentellen CD-Spektren mit den quantenchemisch berechneten der jeweils m{\"o}glichen Stereoisomere aufgekl{\"a}rt. Zur Simulation des molekularen CD kamen dabei semiempirische Verfahren (CNDO/S und OM2) und die zeitabh{\"a}ngige Dichtefunktionaltheorie (TDDFT) zum Einsatz.},
  subject      = {Zirkulardichroismus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sapotta2021,
  author    = {Sapotta, Meike},
  title     = {Perylene Bisimide Cyclophanes: Recognition of Alkaloids, Aggregation Behavior in Aqueous Environment and Guest-Mediated Chirality Transfer},
  doi       = {10.25972/OPUS-20002},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-200028},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Inspired by the fact that sufficient solubility in aqueous media can be achieved by functional substitution of perylene bisimides (PBIs) with polar groups, one of the essential aims of this thesis was the design and successful synthesis of the new water-soluble PBI cyclophanes [2PBI]-1m and [2PBI]-1p, which are appended with branched, hydrophilic oligoethylene glycol (OEG) chains. Subsequently, the focus was set on the elucidation of properties of PBI cyclophane hosts which are also of relevance for recognition processes in biological systems. The performance of the new amphiphilic PBI cyclophane [2PBI]-1p as synthetic receptors for various natural aromatic alkaloids in aqueous media was thoroughly investigated. Alkaloids represent a prominent class of ubiquitous nitrogen containing natural compounds with a great structural variety and diverse biological activity. As of yet, no chromophore host acting as a molecular probe for a range of alkaloids such as harmine or harmaline is known. In addition, the self-association behavior of cyclophane host [2PBI]-1m and its reference monomer in water was studied in order to gain insights into the thermodynamic driving forces affecting the self-assembly process of these two PBI systems in aqueous environment. Moreover, the chirality transfer upon guest binding previously observed for a PBI cyclophane was investigated further. The assignment of the underlying mechanism of guest recognition to either the induced fit or conformational selection model was of particular interest.},
  subject      = {Supramolekulare Chemie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schaumloeffel2014,
  author    = {Schauml{\"o}ffel, Anu Lena},
  title     = {Quantenchemische Studien der Chiroptischen Eigenschaften ausgedehnter π-Systeme sowie Beitr{\"a}ge zu SpecDis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-108291},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {F{\"u}r die Aufkl{\"a}rung der absoluten Stereostruktur von chiralen Molek{\"u}len, die ein Chromophorsystem besitzen, hat sich die Kombination der experimentellen und theoretischen Spektroskopie des elektronischen Circulardichroismus (ECD) als Methode bew{\"a}hrt. In der vorliegenden Arbeit wurden die chiroptischen Eigenschaften von Bisbibenzyl-Makrocyclen, Mono- und Bis(cycloketo)porphyrinen, der Mohnbl{\"u}tenpigmente Nudicaulin I und II sowie von Bordipyrrol-Dimeren mit quantenchemischen Methoden untersucht. Zu diesem Zweck wurden verschiedene dichtefunktionaltheoretische (DFT) Ans{\"a}tze und post-HF-Methoden, wie z. B. der Coupled-Cluster-Ansatz RI-CC2, bez{\"u}glich ihrer Eignung, die Grund- und angeregten Zust{\"a}nde (UV/vis- und ECD-Eigenschaften) der einzelnen Verbindungen korrekt wiederzugeben, evaluiert. Da bei quantenchemischen UV- und ECD-Rechnungen an ausgedehnten π-Systemen aufgrund energetisch nah beieinander liegender Anregungen die Wahrscheinlichkeit f{\"u}r ghost states und charge-transfer-{\"U}berg{\"a}nge sowie Multireferenz-Problematiken steigt, wurden diese Aspekte genauer betrachtet. Die ersten zwei Ph{\"a}nomene lassen sich bereits auf TD-DFT-Niveau durch genaue Analyse der theoretischen spektroskopischen Daten ermitteln und unter Umst{\"a}nden durch entsprechend korrigierte Funktionale sogar sehr gut beschreiben. Im Gegensatz dazu k{\"o}nnen Doppelanregungsanteile {\"u}berhaupt erst durch Rechnungen mit geeigneten Methoden, wie z. B. das hier verwendete SORCI-Verfahren, erfasst werden. Zus{\"a}tzlich wurde das zur Auswertung von UV und ECD-Daten entwickelte Programm SpecDis um Funktionalit{\"a}ten erweitert, welche die Berechnung des {\"U}bereinstimmungsgrades zweier UV- bzw. ECD-Kurven erm{\"o}glichen, und dadurch ein zus{\"a}tzliches quantitatives Kriterium f{\"u}r die Verl{\"a}sslichkeit des Spektrenvergleichs und folglich f{\"u}r die Zuordnung der absoluten Konfiguration bieten.},
  subject      = {Chiralit{\"a}t <Chemie>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Selby2022,
  author    = {Selby, Joshua},
  title     = {Design and Chiroptical Properties of Chirally Substituted Indolenine Squaraine Mono-, Oligo-, and Polymers},
  doi       = {10.25972/OPUS-28206},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-282067},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {A series of monomeric chirally substituted indolenine squaraine monomers were successfully synthesized and utilized for the construction of various oligo- and polymers, in order to study their chiroptical properties in terms of exciton chirality. The quaternary carbon atom at the 3-position of the indolenine subunit, as well as the alkyl side chain attached to the indolenine nitrogen were selected as the most suitable site for chiral functionalization. For the C(3)-chiral derivatives, two synthetic routes depending on the desired substitution at the stereogenic center were established. The chiral side chains were prepared via Evans asymmetric alkylation where the resulting branching point at the 2 position constituted the chiral center. While the chiral substitution only had minor effects on the linear optical properties and geometric structure of the chromophore, all compounds exhibited a distinct and measurable CD signal that correlated with the distance of the chiral center to the central chromophore. Polymers bearing chiral side chains exhibited a solvent- and temperature-dependent helix-coil equilibrium, which was influenced by the type of side chain used. CD spectroscopy revealed the helical conformation to possess a preferred twist sense, and temperature-dependent measurements showed the degree of homohelicity to be nearly complete in certain cases. Furthermore, a CPL signal was able to be obtained for the helical conformer of one polymer. Various (co)oligo- and polymers comprising the C(3)-chiral monomers only displayed a solvent-independent J-type absorption behavior and thus did not form helical conformations in solution. CD spectroscopy revealed a solvent-dependent adoption of quasi-enantiomeric conformers, which was elucidated by quantum chemical TDDFT calculations.},
  subject      = {Squaraine},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Witterauf2015,
  author    = {Witterauf, Franziska},
  title     = {Ein neues Pro-Prodrug-Konzept zur Synthese antitumoraler Wirkstoffe sowie N,C- und C,C-verkn{\"u}pfter dimerer und trimerer Porphyrine},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124922},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Seit Anfang des 20. Jahrhunderts ist die Krankheit Krebs die zweith{\"a}ufigste Todesursache. Die immer besser werdende Diagnostik zur Fr{\"u}herkennung von Krebserkrankungen bringt zudem mit sich, dass eine steigende Anzahl an Krankheitsf{\"a}llen bekannt wird; gleichzeitig hat eine sichere Erkennung im Fr{\"u}hstadium einen hohen Stellenwert, da nur so fr{\"u}hzeitig therapeutische Maßnahmen ergriffen werden k{\"o}nnen. Obwohl zur kurativen oder zur palliativen Behandlung schon lange viele ausgereifte Therapiemethoden und -konzepte erfolgreich angewendet werden, sind bis heute viele Krebserkrankungen noch immer unheilbar und es gibt bislang in vielen F{\"a}llen noch keine potenten Arzneistoffe f{\"u}r eine wirkungsvolle Therapie. Die Suche nach neuen Wirkstoffen ist daher ein Schwerpunkt aktueller Forschung. Auch unsere Arbeitsgruppe besch{\"a}ftigt sich mit dieser Thematik und hat in Zusammenarbeit mit dem Universit{\"a}tsklinikum W{\"u}rzburg ein neuartiges Pro-Prodrug- Konzept f{\"u}r antitumorale Wirkstoffe entwickelt. Daher war es ein Ziel der vorliegenden Arbeit, aufbauend auf medizinischen und biochemischen Vorarbeiten, eine Leitstruktur f{\"u}r antitumorale Wirkstoffe zu erarbeiten, die auf dem hier vorgestellten Pro-Prodrug-Konzept basiert, und eine entsprechende Syntheseroute zur Gewinnung erster Fluoreszenz-markierter Pro-Prodrug-Modellverbindungen zu etablieren. Eine andere interessante Substanzklasse, die nicht nur aufgrund ihrer Wirkeigenschaften als Photosensibilisatoren in der photodynamischen Therapie bereits Gegenstand intensiver Forschung ist, sondern auch in weiteren Bereichen der angewandten Chemie, wie beispielsweise in der metallorganischen Katalyse oder in den Materialwissenschaften Anwendung findet, sind die Porphyrine. Neben den achiralen Vertretern finden die chiralen Porphyrinoide Anwendung in der chiralen Erkennung oder in der asymmetrischen Synthese. Auf dem Gebiet der Porphyrine war das Ziel der vorliegenden Arbeit die gezielte Synthese N,C- und C,C-verkn{\"u}pfter dimerer und trimerer Porphyrine, einhergehend mit intensiven Untersuchungen der Reaktivit{\"a}t der verwendeten Bausteine, des Reaktionsmechanismus und der hohen Regioselektivit{\"a}t. Da einige der synthetisierten Substanzen Axial- oder Helikalchiralit{\"a}t aufweisen, wurden diese durch HPLC-CD eingehend auf ihre chiroptischen Eigenschaften untersucht.},
  subject      = {Porphyrine},
  language  = {de}
}