@phdthesis{Tutschku2021,
  author    = {Tutschku, Christian Klaus},
  title     = {Anomaly Induced Transport And Hall Viscous Effects In 2+1 Space-Time Dimensions},
  doi       = {10.25972/OPUS-23913},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-239131},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {The main goal of this thesis is to elucidate the sense in which recent experimental progress in condensed matter physics, namely the verification of two-dimensional Dirac-like materials and their control in ballistic- as well as hydrodynamic transport experiments enables the observation of a well-known 'high-energy' phenomenon: The parity anomaly of planar quantum electrodynamics (QED\(_{2+1}\)). In a nutshell, the low-energy physics of two-dimensional Quantum Anomalous Hall (QAH) insulators like (Hg,Mn)Te quantum wells or magnetically doped (Bi,Sb)Te thin films can be described by the combined response of two 2+1 space-time dimensional Chern insulators with a linear dispersion in momentum. Due to their Dirac-like spectra, each of those Chern insulators is directly related to the parity anomaly of planar quantum electrodynamics. However, in contrast to a pure QED\(_{2+1}\) system, the Lagrangian of each Chern insulator is described by two different mass terms: A conventional momentum-independent Dirac mass \(m\), as well as a momentum-dependent so-called Newtonian mass term \(B \vert \mathbf{k} \vert^2\). According to the parity anomaly it is not possible to well-define a parity- and U(1) gauge invariant quantum system in 2+1 space-time dimensions. More precisely, starting with a parity symmetric theory at the classical level, insisting on gauge-invariance at the quantum level necessarily induces parity-odd terms in the calculation of the quantum effective action. The role of the Dirac mass term in the calculation of the effective QED\(_{2+1}\) action has been initially studied in Phys. Rev. Lett. 51, 2077 (1983). Even in the presence of a Dirac mass, the associated fermion determinant diverges and lacks gauge invariance. This requires a proper regularization/renormalizaiton scheme and, as such, transfers the peculiarities of the parity anomaly to the massive case. In the scope of this thesis, we connect the momentum-dependent Newtonian mass term of a Chern insulator to the parity anomaly. In particular, we reveal, that in the calculation of the effective action, before renormalization, the Newtonian mass term acts similarly to a parity-breaking element of a high-energy regularization scheme. This calculation allows us to derive the finite frequency correction to the DC Hall conductivity of a QAH insulator. We derive that the leading order AC correction contains a term proportional to the Chern number. This term originates from the Newtonian mass and can be measured via electrical or via magneto-optical experiments. The Newtonian mass, in particular, significantly changes the resonance structure of the AC Hall conductivity in comparison to pure Dirac systems like graphene. In addition, we study the effective action of the aforementioned Chern insulators in external out-of-plane magnetic fields. We show that as a consequence of the parity anomaly the QAH phase in (Hg,Mn)Te quantum wells or in magnetically doped (Bi,Sb)Te thin films survives in out-of-plane magnetic fields, violates the Onsager relation, and can therefore be distinguished from a conventional quantum Hall (QH) response. As a smoking-gun of the QAH phase in increasing magnetic fields, we predict a transition from a quantized Hall plateau with \(\sigma_\mathrm{xy}= -\mathrm{e}^2/\mathrm{h}\) to a not perfectly quantized plateau which is caused by scattering processes between counter-propagating QH and QAH edge states. This transition is expected to be of significant relevance in paramagnetic QAH insulators like (Hg,Mn)Te/CdTe quantum wells, in which the exchange interaction competes against the out-of-plane magnetic field. All of the aforementioned results do not incorporate finite temperature effects. In order to shed light on such phenomena, we further analyze the finite temperature Hall response of 2+1 dimensional Chern insulators under the combined influence of a chemical potential and an out-of-plane magnetic field. As we have mentioned above, this non-dissipative transport coefficient is directly related to the parity anomaly of planar quantum electrodynamics. Within the scope of our analysis we show that the parity anomaly itself is not renormalized by finite temperature effects. However, the parity anomaly induces two terms of different physical origin in the effective Chern-Simons action of a QAH insulator, which are directly proportional to its Hall conductivity. The first term is temperature and chemical potential independent and solely encodes the intrinsic topological response. The second term specifies the non-topological thermal response of conduction- and valence band modes, respectively. We show that the relativistic mass \(m\) of a Chern insulator counteracts finite temperature effects, whereas its non-relativistic Newtonian mass \(B \vert \mathbf{k} \vert^2 \) enhances these corrections. In addition, we are extending our associated analysis to finite out-of-plane magnetic fields, and relate the thermal response of a Chern insulator therein to the spectral asymmetry, which is a measure of the parity anomaly in out-of-plane magnetic fields. In the second part of this thesis, we study the hydrodynamic properties of two-dimensional electron systems with a broken time-reversal and parity symmetry. Within this analysis we are mainly focusing on the non-dissipative transport features originating from a peculiar hydrodynamic transport coefficient: The Hall viscosity \(\eta_\mathrm{H}\). In out-of-plane magnetic fields, the Hall viscous force directly competes with the Lorentz force, as both mechanisms contribute to the overall Hall voltage. In our theoretical considerations, we present a way of uniquely distinguishing these two contributions in a two-dimensional channel geometry by calculating their functional dependencies on all external parameters. We are in particular deriving that the ratio of the Hall viscous contribution to the Lorentz force contribution is negative and that its absolute value decreases with an increasing width, slip-length and carrier density. Instead, it increases with the electron-electron mean free path in the channel geometry considered. We show that in typical materials such as GaAs the Hall viscous contribution can dominate the Lorentz signal up to a few tens of millitesla until the total Hall voltage vanishes and eventually is exceeded by the Lorentz contribution. Last but not least, we derive that the total Hall electric field has a parabolic form originating from Lorentz effects. Most remarkably, the offset of this parabola is directly characterized by the Hall viscosity. Therefore, in summary, our results pave the way to measure and to identify the Hall viscosity via both global and local measurements of the entire Hall voltage.},
  subject      = {Anomalie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sonder2010,
  author    = {Sonder, Ingo},
  title     = {Non-Newtonian Properties of Magmatic Melts},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49762},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {This work presents a new method to measure model independent viscosities of inhomogeneous materials at high temperatures. Many mechanisms driving volcanic eruptions are strongly influenced by the viscous properties of the participating materials. Since an eruption takes place at temperatures at which these materials (predominantly silicate melts) are not completely molten, typically inhomogeneities, like e.g. equilibrium and non-equilibrium crystals, are present in the system. In order to incorporate such inhomogeneities into objective material parameters the viscosity measurement is based on a rotational viscometer in a wide gap Couette setup. The gap size between the two concentric cylinders was designed as large as possible in order to account for the inhomogeneities. The emerging difficulties concerning the model independent data reduction from measured values to viscosities are solved using an appropriate interpolation scheme. The method was applied to a material representative for the majority of volcanic eruptions on earth: a typical continental basaltic rock (Billstein/Rh{\"o}n/Germany). The measured viscosities show a strong shear rate dependency, which surprises, because basaltic melt has been, until now, assumed to behave as a Newtonian fluid. Since a non-Newtonian material shows a very different relaxation behavior in the Couette motion compared to a Newtonian one (which, ultimately, does not show any), and a strong relaxation signal was recorded during viscosity measurements, the equations of Couette motion were investigated. The time dependent stress distribution in a material due to a quasi step-like velocity change at the inner Couette radius (i.e. the spindle) was considered. The results show that a material combining a linear shear modulus and a Newtonian viscosity -- a Maxwell material -- cannot quantify the relaxation behavior. This could be considered as a hint, that the widely used Maxwell relaxation times cannot be applied as a 1:1 mapping from microscopic considerations to macroscopic situations.},
  subject      = {Viskosit{\"a}t},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Landmann2018,
  author    = {Landmann, Johannes},
  title     = {Cyanoborate: Synthesen, Ionische Fl{\"u}ssigkeiten und Koordinationsverbindungen sowie die Chemie des Bor-zentrierten Nukleophils B(CN)\(_3\)\(^2\)\(^-\)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-155469},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese, Reaktivit{\"a}t und den physikalischen Eigenschaften verschiedener Cyanoborate. Es gelang die optimierte Synthese des Tricyanofluoroborates M[BF(CN)3] (M = Na, K) mittels Lewis-S{\"a}ure-Katalyse. Aus diesem Borat wurde mittels Reduktion das Bor-zentrierte Nukleophil B(CN)3 2- hergestellt, welches ebenfalls {\"u}ber die {\"a}ußerst ungew{\"o}hnliche Depronotierung des [BH(CN)3]- -Anions zug{\"a}nglich ist. Das B(CN)3 2- -Dianion wurde erfolgreich mit diversen Elektrophilen wie z.B. Alkylhalogeniden, CO2, CN+-Quellen sowie per- und teilfluorierten Aromaten umgesetzt. Dar{\"u}ber hinaus ergibt die Synthese mit Tricyanohalogenoborat-Anionen das ungew{\"o}hnlich stabile gekoppelte Diborat-Dianion [B2(CN)6]2-, welches {\"u}ber einen SN2-Mechanismus entsteht und eine elektronenpr{\"a}zise B-B-Bindung aufweist. Ferner wurden Ionische Fl{\"u}ssigkeiten mit Perfluoraklylcyanoboraten hergestellt und die physikalischen Parameter systematisch und ausf{\"u}hrlich untersucht.},
  subject      = {Borate},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hennig2022,
  author    = {Hennig, Philipp Thomas},
  title     = {Synthese, Charakterisierung und Eigenschaften neuartiger Mono- und Bis-Pentafluorethylborate sowie Pentafluorethylboran-Addukte},
  doi       = {10.25972/OPUS-19289},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192899},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese, Charakterisierung und Eigeschaften neuer Monopentafluorethylborat-Anionen der Form [C2F5BH2X]- (X= F, Cl, Br), [C2F5BH2(CN)]-, [C2F5BH(CN)2]-, [C2F5BH(CN)X]- (X= F, Cl, Br) und [C2F5B(CN)X2]- (X= Cl, Br)sowie den Bis-pentafluorethylborat-Anionen [(C2F5)2B(OMe)(CN)]-, [(C2F5)2BF(CN)]- und [(C2F5)2B(CN)2]-. Von einigen dieser Verbindungen wurden Ionische Fl{\"u}ssigkeiten basierend auf dem 1-Ethyl-3-methylimidazolium-Kation synthetisiert und deren physikalischen Parameter ausf{\"u}hrlich untersucht. Zudem wurden Pentafluorethylboran-Addukte mit verschiedenen Lewis-Basen der Form C2F5BH2-L (L= THF, SMe2, CH3CN, Pyridin, PPh3, CAAC, IDipp, SIDipp, Me4Im, (iPr)2Me2Im, tBu2Im) hergestellt welche zum Teil als Startmaterialien f{\"u}r die Synthese von Monopentafluorethylboraten verwendet wurden.},
  subject      = {Borate},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Diedering2019,
  author    = {Diedering, Manfred},
  title     = {Mechanistische Untersuchungen zum Einfluss der Viskosit{\"a}t und Polarit{\"a}t des L{\"o}sungsmittels sowie des Substitutionsmusters auf das Produktverh{\"a}ltnis bei der Photolyse von Azoalkanen vom DBH-Typ},
  doi       = {10.25972/OPUS-19357},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193579},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die photolytische Stickstoffabspaltung aus Azoalkanen vom DBH-Typ verl{\"a}uft stereoselektiv unter bevorzugter Bildung des invertierten Hausans. Bei cyclopentenannelierten DBH-Derivaten kann die Selektivit{\"a}t in Abh{\"a}ngigkeit von den Br{\"u}ckenkopfsubstituenten auch umgekehrt sein. Bei der Photolyse von Azoalkan DBH-d2 zeigt sich, dass das Verh{\"a}ltnis von Inversions- zu von der Viskosit{\"a}t des L{\"o}sungsmittels abh{\"a}ngig ist. Die Viskosit{\"a}t wird sowohl durch Verwendung einer Serie von Alkoholen verschiedener Viskosit{\"a}t als auch durch Variation der Temperatur in n-Butanol ge{\"a}ndert. Der Wert f{\"u}r die Photolyse in Acetonitril f{\"u}gt sich in die Reihe der alkoholischen Solventien ein, womit eine Beteiligung von Wasserstoffbr{\"u}cken ausgeschlossen ist. Der Viskosit{\"a}tseffekt ist mit einem schrittweisen Mechanismus der Stickstoffabspaltung vereinbar, der {\"u}ber ein unsymmetrisches Singulettdiazenyldiradikal verl{\"a}uft. Die Abweichung der Viskosit{\"a}tprofile des kinv/kret-Verh{\"a}ltnisses f{\"u}r die Viskosit{\"a}ts{\"a}nderung durch L{\"o}sungsmittel- und Temperaturvariation l{\"a}sst einen kleinen aber messbaren Unterschied in der Aktivierungsenergie f{\"u}r den Inversions- und Retentionsprozess ableiten. Das kinv/kret-Verh{\"a}ltnis bei der Photolyse von DBH-d2 wird auch in Abh{\"a}ngigkeit vom Druck in superkritischem Ethan und Kohlendioxid untersucht, wof{\"u}r zun{\"a}chst eine spezielle Apparatur aufgebaut werden musste. Die Analyse der beobachteten Druckabh{\"a}ngigkeit im Hinblick auf Stoß- (Selbstdiffusionskoeffi-zient) und Reibungseffekte (Viskosit{\"a}t) l{\"a}sst schließen, dass eine Behinderung des Inversionsprozesses durch Reibung mit Mediummolek{\"u}len die experimentellen Beobachtungen am besten erkl{\"a}rt. Dies entspricht den Beobachtungen in fl{\"u}ssiger Phase und best{\"a}tigt den Mechanismus. In einer vergleichenden Untersuchung der Photolyse (bei + 25 °C) von Azaolkan Ib und der thermischen (bei +25 °C) syn-zu-anti-Isomerisierung des entsprechenden Hausans IIb wird festgestellt, dass die kinv/kret-Verh{\"a}ltnisse bei der Photolyse des Azoalkans in einer Serie von Alkoholen und die Geschwindigkeitskonstanten kiso der Isomerisierung in der gleichen Reihe von L{\"o}sungsmitteln einer sehr {\"a}hnlichen Viskosit{\"a}tsabh{\"a}ngigkeit gehorchen. Daraus wird geschlossen, dass die Bewegung bei der Ger{\"u}stinversion in beiden F{\"a}llen durch Reibung mit L{\"o}sungsmittelmolek{\"u}len gehemmt und damit die Stereoselektivit{\"a}t bestimmt wird. Die Photolyse von DBH-d2 in Isooctan/Nujol-Gemischen zeigt die gleiche Viskosit{\"a}tsabh{\"a}ngigkeit des kinv/kret-Verh{\"a}ltnisses wie die in alkoholischen Medien. Aus dem Unterschied der absoluten kinv/kret-Werte der beiden Serien und durch die Verwendung weite-rer aprotischer L{\"o}sungsmittel wird eine Beeinflussung der Selektivit{\"a}t durch die "bulk" Polarit{\"a}t des Mediums festgestellt. Fazit: Durch die Untersuchung des Einflusses der Viskosit{\"a}t und Polarit{\"a}t des L{\"o}sungsmittels auf die Stereoselektivit{\"a}t bei der Photolyse von bicyclischen Azoalkanen und die thermi-sche Isomerisierung der entsprechenden Hausane wird das Auftreten eines Diazenyldiradi-kals als Schl{\"u}sselintermediat best{\"a}tigt und dynamische Effekte werden ausgeschlossen. Bei der Photolyse der cyclopentenannelierten Azoalkane Ic,d mit n-Propyl- und Acetoxy-methylsubstituenten an den Br{\"u}ckenkopfpositionen (Schema IV) entstehen unter Singulettbedingungen (direkte Photolyse bei h{\"o}herer Temperatur) unter Retention haupts{\"a}chlich die anti-IIc,d Hausane. Unter Triplettbedingungen (direkte Photolyse bei tiefer Temperatur oder sensibilisierte Photolyse) wird das Inversionsprodukt syn-IIc,d bevorzugt. Die favorisierte Inversion beim Triplettweg wird mit der unsymmetrischen Natur der Br{\"u}ckenkopfsubstituenten n\&\#64979;Propyl und Acetoxymethyl bei der Rotation um die Br{\"u}ckenkopfposition des planaren Cyclopentan-1,3-diyltriplettdiradikal erkl{\"a}rt. Die rotationsunsymmetrischen Br{\"u}ckenkopfsubstituenten stehen in ihrer Konformation niedrigster Energie (AM1-Rechnungen) auf der gegen{\"u}berliegenden Seite des Diylrings als der annelierte Cyclopentenring. Nach ISC f{\"u}hrt der Ringschluss aufgrund sterischer Wechselwirkungen zwischen den Br{\"u}ckenkopfsubstituenten und der gem-dimethylsubstituierten Methylenbr{\"u}cke bevorzugt zum syn-Hausan. Beim Vergleich des Verh{\"a}ltnisses von Inversion zu Retention bei der Photolyse des unges{\"a}t-tigten und ges{\"a}ttigten Azoalkans Ie und If (Schema IV) zeigt sich, dass bei beiden Derivaten unter Singulettbedingungen das syn-Hausan in etwa gleichem Ausmaß entsteht. Unter Triplettbedingungen f{\"u}hrt die Photolyse zum Retentionsprodukt anti-IIe,f als Hauptdiastereomer, aber mit einem betr{\"a}chtlichen Unterschied im syn/anti-Hausan-Verh{\"a}ltnis f{\"u}r Ie (38 : 62) und If (6 : 94). Dieser signifikante Unterschied der anti-Stereoselektivit{\"a}t im Triplettweg wird mechanistisch durch weitreichende sterische Wechselwirkungen zwischen dem annelierten Ring und der gem-dimethylsubstituierten Methylenbr{\"u}cke w{\"a}hrend des Ringschlusses nach ISC des planaren Cyclopentan-1,3-diyltriplettdiradikals gedeutet. Im Gegensatz dazu ist die Denitrogenierung des intermedi{\"a}ren Diazenyldiradikals Ie,f-1DZ (analog zu Ia-1DZ) im SH2-Prozess (Inversion) des Singulettwegs relativ unempfindlich gegen{\"u}ber solchen sterischen Effekten zwischen den entfernten Substituenten. Fazit: Bei der Photolyse von f{\"u}nfringannelierten Azoalkanen wirken sich kleinere strukturelle Variationen (rotationsunsymmetrische Br{\"u}ckenkopfsubstituenten oder die Hydrierung der Doppelbindung im annelierten Ring) vor allem im Triplettweg {\"u}ber sterische Wechselwirkungen im planaren Cyclopentan-1,3-diyltriplettdiradikal auf das Verh{\"a}ltnis der entstehenden syn/anti-Hausane aus. Der SH2-Prozess im Singulettweg ist relativ unempfindlich gegen{\"u}ber solchen sterischen Effekten.},
  subject      = {Azoalkene},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Diedering2002,
  author    = {Diedering, Manfred},
  title     = {Mechanistische Untersuchungen zum Einfluss der Viskosit{\"a}t und Polarit{\"a}t des L{\"o}sungsmittels sowie des Substitutionsmusters auf das Produktverh{\"a}ltnis bei der Photolyse von Azoalkanen vom DBH-Typ},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3551},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Die photolytische Stickstoffabspaltung aus Azoalkanen vom DBH-Typ verl{\"a}uft stereoselektiv unter bevorzugter Bildung des invertierten Hausans. Bei cyclopentenannelierten DBH-Derivaten kann die Selektivit{\"a}t in Abh{\"a}ngigkeit von den Br{\"u}ckenkopfsubstituenten auch umgekehrt sein. Bei der Photolyse von Azoalkan DBH-d2 zeigt sich, dass das Verh{\"a}ltnis von Inversions- zu von der Viskosit{\"a}t des L{\"o}sungsmittels abh{\"a}ngig ist. Die Viskosit{\"a}t wird sowohl durch Verwendung einer Serie von Alkoholen verschiedener Viskosit{\"a}t als auch durch Variation der Temperatur in n-Butanol ge{\"a}ndert. Der Wert f{\"u}r die Photolyse in Acetonitril f{\"u}gt sich in die Reihe der alkoholischen Solventien ein, womit eine Beteiligung von Wasserstoffbr{\"u}cken ausgeschlossen ist. Der Viskosit{\"a}tseffekt ist mit einem schrittweisen Mechanismus der Stickstoffabspaltung vereinbar, der {\"u}ber ein unsymmetrisches Singulettdiazenyldiradikal verl{\"a}uft. Die Abweichung der Viskosit{\"a}tprofile des kinv/kret-Verh{\"a}ltnisses f{\"u}r die Viskosit{\"a}ts{\"a}nderung durch L{\"o}sungsmittel- und Temperaturvariation l{\"a}sst einen kleinen aber messbaren Unterschied in der Aktivierungsenergie f{\"u}r den Inversions- und Retentionsprozess ableiten. Das kinv/kret-Verh{\"a}ltnis bei der Photolyse von DBH-d2 wird auch in Abh{\"a}ngigkeit vom Druck in superkritischem Ethan und Kohlendioxid untersucht, wof{\"u}r zun{\"a}chst eine spezielle Apparatur aufgebaut werden musste. Die Analyse der beobachteten Druckabh{\"a}ngigkeit im Hinblick auf Stoß- (Selbstdiffusionskoeffi-zient) und Reibungseffekte (Viskosit{\"a}t) l{\"a}sst schließen, dass eine Behinderung des Inversionsprozesses durch Reibung mit Mediummolek{\"u}len die experimentellen Beobachtungen am besten erkl{\"a}rt. Dies entspricht den Beobachtungen in fl{\"u}ssiger Phase und best{\"a}tigt den Mechanismus. In einer vergleichenden Untersuchung der Photolyse (bei + 25 °C) von Azaolkan Ib und der thermischen (bei +25 °C) syn-zu-anti-Isomerisierung des entsprechenden Hausans IIb wird festgestellt, dass die kinv/kret-Verh{\"a}ltnisse bei der Photolyse des Azoalkans in einer Serie von Alkoholen und die Geschwindigkeitskonstanten kiso der Isomerisierung in der gleichen Reihe von L{\"o}sungsmitteln einer sehr {\"a}hnlichen Viskosit{\"a}tsabh{\"a}ngigkeit gehorchen. Daraus wird geschlossen, dass die Bewegung bei der Ger{\"u}stinversion in beiden F{\"a}llen durch Reibung mit L{\"o}sungsmittelmolek{\"u}len gehemmt und damit die Stereoselektivit{\"a}t bestimmt wird. Die Photolyse von DBH-d2 in Isooctan/Nujol-Gemischen zeigt die gleiche Viskosit{\"a}tsabh{\"a}ngigkeit des kinv/kret-Verh{\"a}ltnisses wie die in alkoholischen Medien. Aus dem Unterschied der absoluten kinv/kret-Werte der beiden Serien und durch die Verwendung weite-rer aprotischer L{\"o}sungsmittel wird eine Beeinflussung der Selektivit{\"a}t durch die "bulk" Polarit{\"a}t des Mediums festgestellt. Fazit: Durch die Untersuchung des Einflusses der Viskosit{\"a}t und Polarit{\"a}t des L{\"o}sungsmittels auf die Stereoselektivit{\"a}t bei der Photolyse von bicyclischen Azoalkanen und die thermi-sche Isomerisierung der entsprechenden Hausane wird das Auftreten eines Diazenyldiradi-kals als Schl{\"u}sselintermediat best{\"a}tigt und dynamische Effekte werden ausgeschlossen. Bei der Photolyse der cyclopentenannelierten Azoalkane Ic,d mit n-Propyl- und Acetoxy-methylsubstituenten an den Br{\"u}ckenkopfpositionen (Schema IV) entstehen unter Singulettbedingungen (direkte Photolyse bei h{\"o}herer Temperatur) unter Retention haupts{\"a}chlich die anti-IIc,d Hausane. Unter Triplettbedingungen (direkte Photolyse bei tiefer Temperatur oder sensibilisierte Photolyse) wird das Inversionsprodukt syn-IIc,d bevorzugt. Die favorisierte Inversion beim Triplettweg wird mit der unsymmetrischen Natur der Br{\"u}ckenkopfsubstituenten n\&\#64979;Propyl und Acetoxymethyl bei der Rotation um die Br{\"u}ckenkopfposition des planaren Cyclopentan-1,3-diyltriplettdiradikal erkl{\"a}rt. Die rotationsunsymmetrischen Br{\"u}ckenkopfsubstituenten stehen in ihrer Konformation niedrigster Energie (AM1-Rechnungen) auf der gegen{\"u}berliegenden Seite des Diylrings als der annelierte Cyclopentenring. Nach ISC f{\"u}hrt der Ringschluss aufgrund sterischer Wechselwirkungen zwischen den Br{\"u}ckenkopfsubstituenten und der gem-dimethylsubstituierten Methylenbr{\"u}cke bevorzugt zum syn-Hausan. Beim Vergleich des Verh{\"a}ltnisses von Inversion zu Retention bei der Photolyse des unges{\"a}t-tigten und ges{\"a}ttigten Azoalkans Ie und If (Schema IV) zeigt sich, dass bei beiden Derivaten unter Singulettbedingungen das syn-Hausan in etwa gleichem Ausmaß entsteht. Unter Triplettbedingungen f{\"u}hrt die Photolyse zum Retentionsprodukt anti-IIe,f als Hauptdiastereomer, aber mit einem betr{\"a}chtlichen Unterschied im syn/anti-Hausan-Verh{\"a}ltnis f{\"u}r Ie (38 : 62) und If (6 : 94). Dieser signifikante Unterschied der anti-Stereoselektivit{\"a}t im Triplettweg wird mechanistisch durch weitreichende sterische Wechselwirkungen zwischen dem annelierten Ring und der gem-dimethylsubstituierten Methylenbr{\"u}cke w{\"a}hrend des Ringschlusses nach ISC des planaren Cyclopentan-1,3-diyltriplettdiradikals gedeutet. Im Gegensatz dazu ist die Denitrogenierung des intermedi{\"a}ren Diazenyldiradikals Ie,f-1DZ (analog zu Ia-1DZ) im SH2-Prozess (Inversion) des Singulettwegs relativ unempfindlich gegen{\"u}ber solchen sterischen Effekten zwischen den entfernten Substituenten. Fazit: Bei der Photolyse von f{\"u}nfringannelierten Azoalkanen wirken sich kleinere strukturelle Variationen (rotationsunsymmetrische Br{\"u}ckenkopfsubstituenten oder die Hydrierung der Doppelbindung im annelierten Ring) vor allem im Triplettweg {\"u}ber sterische Wechselwirkungen im planaren Cyclopentan-1,3-diyltriplettdiradikal auf das Verh{\"a}ltnis der entstehenden syn/anti-Hausane aus. Der SH2-Prozess im Singulettweg ist relativ unempfindlich gegen{\"u}ber solchen sterischen Effekten.},
  subject      = {Azoalkene},
  language  = {de}
}