@phdthesis{Kwesiga2022,
  author    = {Kwesiga, George},
  title     = {Synthesis of isoflavonoids from African medicinal plants with activity against tropical infectious diseases},
  doi       = {10.25932/publishup-55906},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-559069},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xxi, 175},
  year      = {2022},
  abstract  = {Two approaches for the synthesis of prenylated isoflavones were explored: the 2,3-oxidative rearrangement/cross metathesis approach, using hypervalent iodine reagents as oxidants and the Suzuki-Miyaura cross-coupling/cross metathesis approach. Three natural prenylated isoflavones: 5-deoxy-3′-prenylbiochanin A (59), erysubin F (61) and 7-methoxyebenosin (64), and non-natural analogues: 7,4′-dimethoxy-8,3′-diprenylisoflavone (126j) and 4′-hydroxy-7-methoxy-8,3′-diprenylisoflavone (128) were synthesized for the first time via the 2,3-oxidative rearrangement/cross metathesis approach, using mono- or diallylated flavanones as key intermediates. The reaction of flavanones with hypervalent iodine reagents afforded isoflavones via a 2,3-oxidative rearrangement and the corresponding flavone isomers via a 2,3-dehydrogenation. This afforded the synthesis of 7,4′-dimethoxy-8-prenylflavone (127g), 7,4′-dimethoxy-8,3′-diprenylflavone (127j), 7,4′-dihydroxy-8,3′-diprenylflavone (129) and 4′-hydroxy-7-methoxy-8,3′-diprenylflavone (130), the non-natural regioisomers of 7-methoxyebenosin, 126j, erysubin F and 128 respectively. Three natural prenylated isoflavones: 3′-prenylbiochanin A (58), neobavaisoflavone (66) and 7-methoxyneobavaisoflavone (137) were synthesized for the first time using the Suzuki-Miyaura cross-coupling/cross metathesis approach. The structures of 3′-prenylbiochanin A (58) and 5-deoxy-3′-prenylbiochanin A (59) were confirmed by single crystal X-ray diffraction analysis. The 2,3-oxidative rearrangement approach appears to be limited to the substitution pattern on both rings A and B of the flavanone while the Suzuki-Miyaura cross-coupling approach appears to be the most suitable for the synthesis of simple isoflavones or prenylated isoflavones whose prenyl substituents or allyl groups, the substituents that are essential precursors for the prenyl side chains, can be regioselectively introduced after the construction of the isoflavone core. The chalcone-flavanone hybrids 146, 147 and 148, hybrids of the naturally occurring bioactive flavanones liquiritigenin-7-methyl ether, liquiritigenin and liquiritigenin-4′-methyl ether respectively were also synthesized for the first time, using Matsuda-Heck arylation and allylic/benzylic oxidation as key steps. The intermolecular interactions of 5-deoxy-3′-prenylbiochanin A (59) and its two closely related precursors 106a and 106b was investigated by single crystal and Hirshfeld surface analyses to comprehend their different physicochemical properties. The results indicate that the presence of strong intermolecular O-H···O hydrogen bonds and an increase in the number of π-stacking interactions increases the melting point and lowers the solubility of isoflavone derivatives. However, the strong intermolecular O-H···O hydrogen bonds have a greater effect than the π-stacking interactions. 5-Deoxy-3′-prenylbiochanin A (59), erysubin F (61) and 7,4′-dihydroxy-8,3′-diprenylflavone (129), were tested against three bacterial strains and one fungal pathogen. All the three compounds were inactive against Salmonella enterica subsp. enterica (NCTC 13349), Escherichia coli (ATCC 25922), and Candida albicans (ATCC 90028), with MIC values greater than 80.0 μM. The diprenylated isoflavone erysubin F (61) and its flavone isomer 129 showed in vitro activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA, ATCC 43300) at MIC values of 15.4 and 20.5 μM, respectively. 5-Deoxy-3′-prenylbiochanin A (59) was inactive against this MRSA strain. Erysubin F (61) and its flavone isomer 129 could serve as lead compounds for the development of new alternative drugs for the treatment of MRSA infections.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Czarnecki2021,
  author    = {Czarnecki, Maciej},
  title     = {Untersuchungen zur Synthese von (1,7)-Naphthalenophanen {\"u}ber eine Dehydro-DIELS-ALDER-Reaktion als Schl{\"u}sselschritt},
  doi       = {10.25932/publishup-50867},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-508670},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {vii, 227, XXX},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die vorliegende Dissertation behandelt drei thematische Schwerpunkte. Im Ergebnisteil steht die chemische Synthese von sogenannten (1,7)-Naphthalenophanen im Vordergrund, die zur Substanzklasse von Cyclophanen geh{\"o}ren. W{\"a}hrend zahlreiche Synthesemethoden Strategien zum Aufbau von Ringsystemen (wie z. B. von Naphthalenophanen) verfolgen, die Teil einer bereits existierenden aromatischen Struktur der Ausgangsverbindung sind, nutzen nur wenige Ans{\"a}tze Reaktionen, die einen Ringschluss zum gew{\"u}nschten Produkt erst im Zuge der Synthese etablieren. Eine Benzanellierung, die eine besondere Aufmerksamkeit im Arbeitskreis erfahren hat, ist die Dehydro-DIELS-ALDER-Reaktion (DDA-Reaktion). Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass zw{\"o}lf ausgew{\"a}hlte (1,7)-Naphthalenophane, die teilweise ringgespannt und makrozyklisch aufgebaut waren, mithilfe einer photochemischen Variante der DDA-Reaktion (PDDA-Reaktion) zug{\"a}nglich gemacht werden k{\"o}nnen. Die Versuche, auf thermischem Wege (TDDA-Reaktion) (1,7)-Naphthalenophane herzustellen, misslangen. Die außergew{\"o}hnliche Reaktivit{\"a}t der Photoreaktanten konnte mithilfe quantenchemischer Berechnungen durch eine gefaltete Grundzustandsgeometrie erkl{\"a}rt werden. Dar{\"u}ber hinaus wurden Ringspannungen und strukturelle Spannungsindikatoren der relevanten Photoprodukte ermittelt und Trends in Abh{\"a}ngigkeit der Linkerl{\"a}nge in den NMR-Spektren der Zielverbindungen ermittelt sowie diskutiert. Zudem zeigte eine Variation am Chromophor (Acyl-, Carbons{\"a}ure- und Carbons{\"a}ureester) der Photoreaktanten bei der Bestrahlung in Dichlormethan eine vergleichbare Photokinetik und -reaktivit{\"a}t. Der zweite Abschnitt dieser Dissertation ist dem Design und der Entwicklung zweier Photoreaktoren f{\"u}r UV-Anwendungen im kontinuierlichen Durchfluss gewidmet, da photochemische Transformationen bekanntermaßen in ihrer Skalierbarkeit limitiert sind. Im ersten Prototyp konnten mittels effizienter Parallelschaltung mit bis zu drei UV-Lampen (𝜆𝜆 = 254, 310 und 355 nm) Produktmaterialmengen von bis zu n = 188 mmol anhand eines ausgew{\"a}hlten Fallbeispiels erreicht werden. Im konstruktionstechnisch stark vereinfachten zweiten Photoreaktor wurden alle quarzhaltigen Elemente gegen g{\"u}nstigeres PLEXIGLAS® ersetzt. Das Resultat waren identische Raum-Zeit-Ausbeuten in Bezug auf das zuvor gew{\"a}hlte Synthesebeispiel. Demnach bietet die UV-Photochemie im kontinuierlichen Durchfluss Vorteile gegen{\"u}ber der traditionellen Bestrahlung im Tauchreaktor. Hinsichtlich Reaktionszeit, Produktausbeuten und L{\"o}semittelverbrauch ist sie synthetisch weit {\"u}berlegen. Im letzten Abschnitt der Arbeit wurden diese Erkenntnisse genutzt, um biomedizinisch und pharmakologisch vielversprechende 1-Arylnaphthalen-Lignane mittels einer intramolekularen PDDA-Reaktion (IMPDDA-Reaktion) als Schl{\"u}sselschritt herzustellen. Hierzu wurden drei Konzepte erarbeitet und in der Totalsynthese von drei ausgew{\"a}hlten Zielstrukturen auf Basis des 1-Arylnaphthalengrundger{\"u}sts realisiert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{John2021,
  author    = {John, Leonard},
  title     = {Neuartige DBD-Fluoreszenzfarbstoffe},
  doi       = {10.25932/publishup-51048},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-510487},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {257},
  year      = {2021},
  abstract  = {Zusammenfassung zur Dissertation „Neuartige DBD-Fluoreszenzfarbstoffe: Synthese, Untersuchungen und Anwendungen" von Leonard John In dieser Arbeit konnten auf Basis der etablierten [1,3]-Dioxolo[4,5-f][1,3]benzodioxol (DBD) Fluoreszenzfarbstoffe zwei neue Konzepte zur Darstellung unsymmetrisch funktionalisierter DBD-Fluorophore entwickelt werden. Die Variation der elektronenziehenden Reste f{\"u}hrte zu einer Erweiterung des Farbspektrums an DBD-Fluorophoren, wobei alle weiteren spektroskopischen Parameter (Fluoreszenzlebenszeit, -quantenausbeute und STOKES-Verschiebung) unver{\"a}ndert hohe Werte aufweisen. Neben der Variation der elektronenziehenden Reste wurde das "pi"-System des DBD-Farbstoffs mit der Einf{\"u}hrung von Stilben-, und Tolan-Derivaten vergr{\"o}ßert. Stilben-Derivate zeigten {\"a}hnlich gute spektroskopische Eigenschaften wie die bereits etablierten DBD-Farbstoffe. Fluorophore mit langwelliger Emission sind auf Grund der großen Gewebe-Eindringtiefe besonders interessant f{\"u}r biologische Anwendungen. Da der langwelligste Vertreter der O4-DBD-Farbstoffe in polaren Medien nur schwer l{\"o}slich ist, wurde ein Weg zur Einf{\"u}hrung l{\"o}slichkeitsvermittelnder Gruppen gesucht. Hierbei fiel die Wahl auf eine Carbons{\"a}ure-Gruppe zur Steigerung der Hydrophilie. Eine von vier untersuchten Methoden erwies sich als zielf{\"u}hrend, sodass das gew{\"u}nschte Molek{\"u}l isoliert werden konnte. Eine erh{\"o}hte Wasserl{\"o}slichkeit wurde allerdings nicht beobachtet. Zur Erforschung von Fettstoffwechselkrankheiten wie der ALZHEIMER-Krankheit werden fluoreszenzmarkierte Lipide ben{\"o}tigt. Um unterschiedliche Bereiche einer Membran zu untersuchen, war das Ziel, den Fluorophor an unterschiedlichen Stellen innerhalb der Fetts{\"a}ure zu lokalisieren. Hierbei sollte die Gesamtkettenl{\"a}nge des DBD-Lipids einer C18-Kette, analog der Stearins{\"a}ure, entsprechen. Durch die stufenweise Einf{\"u}hrung der Reste gelang es, drei DBD-Lipide herzustellen, wobei sich der Fluorophor an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Kette befindet. Die photophysikalischen Eigenschaften der Lipide weichen nur marginal von denen der reinen Fluorophore ab. Eine Einlagerung in giant unilamellar vesicles (GUVs) konnte f{\"u}r zwei Derivate beobachtet werden, wobei keine dom{\"a}nenspezifisch war. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, die vier Sauerstoffatome im DBD-Grundk{\"o}rper stufenweise durch Schwefelatome zu ersetzen und die Ringgr{\"o}ßen des DBD-Fluorophors zu variieren. F{\"u}r die Ringgr{\"o}ße zeigte der 1,2-S2-DBD mit jeweils zwei F{\"u}nfringen die besten spektroskopischen Eigenschaften. Durch die Synthese von zwei weiteren schwefelhaltigen DBD-Grundk{\"o}rpern (S1- und 1,4-S2-DBD) konnten insgesamt drei neue Farbstoffklassen zug{\"a}nglich gemacht werden. F{\"u}r alle neuen Chromophore wurden elektronenziehende Reste (Aldehyd, Acyl, Ester, Carboxy) eingef{\"u}hrt und die jeweiligen Derivate spektroskopisch untersucht. Mit steigender Anzahl an Schwefel-Atomen im Grundk{\"o}rper zeigt sich eine bathochrome Verschiebung der Emission, wobei die Werte f{\"u}r die Fluoreszenzlebenszeit- und -quantenausbeute abnehmen. Die optimalen spektroskopischen Eigenschaften aus langwelliger Emission, hoher Fluoreszenzlebenszeit und -quantenausbeute zeigt das 1,4-S2-Dialdehyd-Derivat. F{\"u}r die S1- und 1,2-S2-Dialdehyd- Derivate wurden Konzepte entwickelt, um bioreaktive Reste (Alkin, HOSu, Maleimid) einzuf{\"u}hren und die Fluorophore in biologischen Systemen anwenden zu k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lood2021,
  author    = {Lood, Kajsa},
  title     = {Stereoselective Construction of C-C Double Bonds via Olefin Metathesis: From Tethered Reactions to Water-Soluble Catalysts for Stereoretentive Metathesis},
  doi       = {10.25932/publishup-53914},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-539142},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {95},
  year      = {2021},
  abstract  = {Natural products have proved to be a major resource in the discovery and development of many pharmaceuticals that are in use today. There is a wide variety of biologically active natural products that contain conjugated polyenes or benzofuran structures. Therefore, new synthetic methods for the construction of such building blocks are of great interest to synthetic chemists. The recently developed one-pot tethered ring-closing metathesis approach allows for the formation of Z,E-dienoates in high stereoselectivity. The extension of this method with a Julia-Kocienski olefination protocol would allow for the formation of conjugated trienes in a stereoselective manner. This strategy was applied in the total synthesis of conjugated triene containing (+)-bretonin B. Additionally, investigations of cross metathesis using methyl substituted olefins were pursued. This methodology was applied, as a one-pot cross metathesis/ring-closing metathesis sequence, in the total synthesis of benzofuran containing 7-methoxywutaifuranal. Finally, the design and synthesis of a catalyst for stereoretentive metathesis in aqueous media was investigated.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Freyse2022,
  author    = {Freyse, Daniel},
  title     = {Thioacetal-Bausteine f{\"u}r Fluoreszenzfarbstoffe und molekulare St{\"a}be},
  doi       = {10.25932/publishup-54925},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-549252},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {292},
  year      = {2022},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Dissertation wurde der Sauerstoff im Grundger{\"u}st der [1,3]-Dioxolo[4.5-f]benzodioxol-Fluoreszenzfarbstoffe (DBD-Fluoreszenzfarbstoffe) vollst{\"a}ndig mit Schwefel ausgetauscht und daraus eine neue Klasse von Fluoreszenzfarbstoffen entwickelt, die Benzo[1,2-d:4,5-d']bis([1,3]dithiol)-Fluorophore (S4-DBD-Fluorophore). Insgesamt neun der besonders interessanten, difunktionalisierten Vertreter konnten synthetisiert werden, die sich in ihren elektronenziehenden Gruppen und in ihrer Anordnung unterschieden. Durch den Austausch von Sauerstoff mit Schwefel kam es zu teilweise auff{\"a}lligen Ver{\"a}nderungen in den Fluoreszenzparametern, wie eine Abnahme der Fluoreszenzquantenausbeuten und -lebenszeiten aber auch eine deutliche Rotverschiebung in den Absorptions- und Emissionswellenl{\"a}ngen mit großen STOKES-Verschiebungen. Damit sind die S4-DBD-Fluorophore eine wertvolle Erg{\"a}nzung f{\"u}r die DBD-Farbstoffe. Die Ursachen f{\"u}r die Abnahme der Lebenszeiten und Quantenausbeuten konnte auf eine hohe Besetzung des Triplett-Zustandes zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, welcher durch die verst{\"a}rkten Spin-Bahn-Kopplungen des Schwefels hervorgerufen wird. Zusammen mit dem Arbeitskreis physikalische Chemie der Universit{\"a}t Potsdam konnten auch die photophysikalischen Prozesse {\"u}ber die Transienten-Absorptionsspektroskopie (TAS) aufgekl{\"a}rt werden. Eine Strategie zur Funktionalisierung der S4-DBD-Farbstoffe am Thioacetalger{\"u}st konnte entwickelt werden. So gelang es Alkohol-, Propargyl-, Azid-, NHS-Ester-, Carbons{\"a}ure-, Maleimid- und Tosyl-Gruppen an S4-DBD-Dialdehyden anzubringen. Erweiternd wurden molekulare St{\"a}be auf Basis von Schwefel-Oligo-Spiro-Ketalen (SOSKs) untersucht, bei denen Sauerstoff durch Schwefel ersetzt wurde. Hier konnten die Synthesen der l{\"o}slichkeitsvermittelnden TER-Muffe und auch des Tetrathiapentaerythritols als Grundbaustein deutlich verbessert werden. Aus diesen konnte ein einfaches SOSK-Polymer hergestellt werden. Weitere Versuche zum Aufbau eines Stabes m{\"u}ssen aber noch untersucht werden. Um einen S-OSK-Stab aufzubauen hat sich dabei die Dithiocarbonat-Gruppe in ersten Versuchen als potenzielle geeignete Schutzgruppe f{\"u}r das Tetrathiapentaerythritol herausgestellt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sand2021,
  author    = {Sand, Patrick},
  title     = {{\"U}bergangsmetallkatalysierte Funktionalisierungsreaktionen an Vinylsulfonylverbindungen},
  doi       = {10.25932/publishup-53687},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-536879},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {ix, 169},
  year      = {2021},
  abstract  = {Innerhalb dieser Arbeit erfolgte die erstmalige systematische Untersuchung von Vinylsulfons{\"a}ureethylester (1a), Phenylvinylsulfon (1b), N-Benzyl-N-methylethensulfonamid (1c) in der FUJIWARA-MORITANI Reaktion (alternativ als DHR bezeichnet). Bei dieser {\"u}bergangsmetallkatalysierten Reaktion erfolgt der Aufbau einer neuen C-C-Bindung unter der doppelten Aktivierung einer C-H-Bindung. Somit kann ein atom{\"o}konomischer Aufbau von Molek{\"u}len realisiert werden, da keine Beiprodukte in Form von Salzen entstehen. Als aromatischer Reaktant wurden Acetanilide (2) verwendet, damit eine regiospezifische Kupplung durch die katalysatordirigierende Acetamid-Gruppe (CDG) erfolgt. F{\"u}r die Pd-katalysierte DHR wurde eine umfangreiche Optimierung durchgef{\"u}hrt und anschließend konnten neun verschieden, substituierte 2 mit 1a und sieben verschieden, substituierte 2 mit 1b funktionalisiert werden. Da eine Reaktion mit 1c ausblieb, erfolgte ein Wechsel auf eine Ru-katalysierte Methode f{\"u}r die DHR. Mit dieser Methode konnte 1c mit Acetaniliden funktionalisiert werden und das Spektrum der verwendeten 2, in Form von deaktivierenden Substituenten erweitert werden. Im Anschluss wurden die sulfalkenylierten Acetanilide in weiterf{\"u}hrenden Reaktionen untersucht. Hierf{\"u}r wurde eine Reaktionssequenz bestehend aus einer DeacetylierungDiazotierung-Kupplungsreaktion verwendet, um die Acetamid-Gruppe in eine Abgangsgruppe zu {\"u}berf{\"u}hren und danach in einer MATSUDA-HECK Reaktion zu kuppeln. Mit dieser Methode konnten mehrere 1,2-Dialkenylbenzole erhalten werden und die CDG ein weiteres Mal genutzt werden. Neben der {\"U}berf{\"u}hrung der CDG in eine Abgangsgruppe konnte diese auch in die Synthese verschiedener Heterozyklen integriert werden. Daf{\"u}r erfolgte zun{\"a}chst eine 1,3-Zykloaddition durch deprotonierten Tosylmethylisocanid an der elektronenarmen Sulfalkenylgruppe zur Synthese von Pyrrolen. Anschließend erfolgte eine Kupplung der PyrrolFunktion und der CDG durch Zyklokondensation, wodurch Quinoline dargestellt wurden. Durch diese Synthesen konnten Schwefelanaloga des Naturstoffes Marinoquionolin A erhalten werden. Ein weitere {\"u}bergangsmetallkatalysierte C-H-Aktivierungsreaktion, die MATSUDA-HECK Reaktion, wurde genutzt, um 1b zu mit verschieden, subtituierten Diazoniumsalzen zu arylieren. Hier konnten zahlreichen Styrenylsulfone erhalten werden. Der erfolgreiche Einsatz der Vinylsulfonylverbindungen in der Kreuzmetathese konnte innerhalb dieser Arbeit nicht erreicht werden. Daher erfolgte die Synthese verschiedener dialkenylierter Sulfonamide. Hierf{\"u}r wurde die Kettenl{\"a}nge der Alkenyl-Gruppe am Schwefel zwischen 2-3 und am Stickstoff zwischen 3-4 variiert. Der Einsatz der dialkenylierten Sulfonamide erfolgte in den zuvor untersuchten C-H-Aktivierungsmethoden. N-Allyl-N-phenylethensulfonamid (3) konnte erfolgreich in der DHR und HECK Reaktion funktionalisiert werden. Hierbei erfolgte eine methodenspezifische Kupplung in Abh{\"a}ngigkeit von der Elektronendichte der entsprechenden Alkenyl-Gruppe. Die DHR f{\"u}hrte zur selektiven Arylierung der Vinyl-Gruppe und die HECK Reaktion zur Arylierung an der Allyl-Gruppe. Gemischte Produkte wurden nicht erhalten. F{\"u}r die weiteren Diolefine wurde komplexe Produktgemische erhalten. Des Weiteren wurden die Diolefine in der Ringschlussmetathese untersucht und die entsprechenden Sultame in sehr guten Ausbeuten erhalten. Die Verwendung der Sultame in der C-H-Aktivierung war erfolglos. Es wird vermutet, dass f{\"u}r diese zweifachsubstituierten Sulfonamide die vorhandenen Reaktionsbedingungen optimiert werden m{\"u}ssen. Abschließend wurden verschiedene, enantiomerenreine Olefine ausgehend von Levoglucosenon dargestellt. Hierf{\"u}r wurde Levoglucosenon zun{\"a}chst mit einem Allyl- und 3-Butenylgrignard Reagenz umgesetzt. Die entsprechenden Produkte wurden in moderaten Ausbeuten erhalten. Eine weitere Methode begann mit der Reduktion von Levoglucosenon zum Levoglucosenol. Dieser Alkohol wurde mit Allylbromid erfolgreich verethert. Neben der Untersuchungen zur Ethersynthese, erfolgte die Veresterung von Levoglucosenol mit verschiedenen Sulfonylchloriden zu den entsprechenden Sulfons{\"a}ureestern. Diese Olefine wurden in einer Dominometathesereaktion untersucht. Ausgehend vom Allyllevoglucosenylether erfolgte die Darstellung eines Dihydrofurans.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mazzanti2022,
  author    = {Mazzanti, Stefano},
  title     = {Novel photocatalytic processes mediated by carbon nitride photocatalysis},
  doi       = {10.25932/publishup-54209},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-542099},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {418},
  year      = {2022},
  abstract  = {The key to reduce the energy required for specific transformations in a selective manner is the employment of a catalyst, a very small molecular platform that decides which type of energy to use. The field of photocatalysis exploits light energy to shape one type of molecules into others, more valuable and useful. However, many challenges arise in this field, for example, catalysts employed usually are based on metal derivatives, which abundance is limited, they cannot be recycled and are expensive. Therefore, carbon nitrides materials are used in this work to expand horizons in the field of photocatalysis. Carbon nitrides are organic materials, which can act as recyclable, cheap, non-toxic, heterogeneous photocatalysts. In this thesis, they have been exploited for the development of new catalytic methods, and shaped to develop new types of processes. Indeed, they enabled the creation of a new photocatalytic synthetic strategy, the dichloromethylation of enones by dichloromethyl radical generated in situ from chloroform, a novel route for the making of building blocks to be used for the productions of active pharmaceutical compounds. Then, the ductility of these materials allowed to shape carbon nitride into coating for lab vials, EPR capillaries, and a cell of a flow reactor showing the great potential of such flexible technology in photocatalysis. Afterwards, their ability to store charges has been exploited in the reduction of organic substrates under dark conditions, gaining new insights regarding multisite proton coupled electron transfer processes. Furthermore, the combination of carbon nitrides with flavins allowed the development of composite materials with improved photocatalytic activity in the CO2 photoreduction. Concluding, carbon nitrides are a versatile class of photoactive materials, which may help to unveil further scientific discoveries and to develop a more sustainable future.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Karras2018,
  author    = {Karras, Manfred},
  title     = {Synthesis of enantiomerically pure helical aromatics such as NHC ligands and their use in asymmetric catalysis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-421497},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {121},
  year      = {2018},
  abstract  = {Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der enantiomerenreinen Synthese helikaler, aromatischer Verbindungen. Verschiedene Verbindungen dieses Typs wurden erfolgreich hergestellt und charakterisiert. Desweiteren wurden einige der neuen Verbindungen in {\"U}bergangsmetallkomplexe eingebaut und diese dann als Katalysatoren f{\"u}r Metathese und Kreuzkupplungen getestet. Einer der getesteten Katalysatoren zeigte vielversprechende Ergebnisse in der asymmetrischen Olefinmetathese. Die Struktur des neuen Katalysators wurde untersucht. Anhand der Struktur des neuen Katalysators wurden R{\"u}ckschl{\"u}sse auf einen m{\"o}glichen Mechanismus gezogen.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schultze2019,
  author    = {Schultze, Christiane},
  title     = {Totalsynthese benzoannellierter Sauerstoffheterocyclen durch Mikrowellen induzierte Tandem-Sequenzen},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {193},
  year      = {2019},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Debsharma2019,
  author    = {Debsharma, Tapas},
  title     = {Cellulose derived polymers},
  doi       = {10.25932/publishup-44131},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-441312},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {x, 103},
  year      = {2019},
  abstract  = {Plastics, such as polyethylene, polypropylene, and polyethylene terephthalate are part of our everyday lives in the form of packaging, household goods, electrical insulation, etc. These polymers are non-degradable and create many environmental problems and public health concerns. Additionally, these polymers are produced from finite fossils resources. With the continuous utilization of these limited resources, it is important to look towards renewable sources along with biodegradation of the produced polymers, ideally. Although many bio-based polymers are known, such as polylactic acid, polybutylene succinate adipate or polybutylene succinate, none have yet shown the promise of replacing conventional polymers like polyethylene, polypropylene and polyethylene terephthalate. Cellulose is one of the most abundant renewable resources produced in nature. It can be transformed into various small molecules, such as sugars, furans, and levoglucosenone. The aim of this research is to use the cellulose derived molecules for the synthesis of polymers. Acid-treated cellulose was subjected to thermal pyrolysis to obtain levoglucosenone, which was reduced to levoglucosenol. Levoglucosenol was polymerized, for the first time, by ring-opening metathesis polymerization (ROMP) yielding high molar mass polymers of up to ~150 kg/mol. The poly(levoglucosenol) is thermally stable up to ~220 ℃, amorphous, and is exhibiting a relatively high glass transition temperature of ~100 ℃. The poly(levoglucosenol) can be converted to a transparent film, resembling common plastic, and was found to degrade in a moist acidic environment. This means that poly(levoglucosenol) may find its use as an alternative to conventional plastic, for instance, polystyrene. Levoglucosenol was also converted into levoglucosenyl methyl ether, which was polymerized by cationic ring-opening metathesis polymerization (CROP). Polymers were obtained with molar masses up to ~36 kg/mol. These polymers are thermally stable up to ~220 ℃ and are semi-crystalline thermoplastics, having a glass transition temperature of ~35 ℃ and melting transition of 70-100 ℃. Additionally, the polymers underwent cross-linking, hydrogenation and thiol-ene click chemistry.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Otte2019,
  author    = {Otte, Fabian},
  title     = {C-Arylglykoside und Chalkone},
  doi       = {10.25932/publishup-43430},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-434305},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XI, 201},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im bis heute andauernden Zeitalter der wissenschaftlichen Medizin, konnte ein breites Spektrum von Wirkstoffen zur Behandlung diverser Krankheiten zusammengetragen werden. Dennoch hat es sich die organische Synthesechemie zur Aufgabe gemacht, dieses Spektrum auf neuen oder bekannten Wegen und aus verschiedenen Gr{\"u}nden zu erweitern. Zum einen ist das Vorkommen bestimmter Verbindungen in der Natur h{\"a}ufig limitiert, sodass synthetische Methoden immer {\"o}fter an Stelle eines weniger nachhaltigen Abbaus treten. Zum anderen kann durch Derivatisierung und Wirkstoffanpassung die physiologische Wirkung oder die Bioverf{\"u}gbarkeit eines Wirkstoffes erh{\"o}ht werden. In dieser Arbeit konnten einige Vertreter der bekannten Wirkstoffklassen C-Arylglykoside und Chalkone durch den Schl{\"u}sselschritt der Palladium-katalysierten MATSUDA-HECK-Reaktion synthetisiert werden. Dazu wurden im Fall der C-Arylglykoside zun{\"a}chst unges{\"a}ttigte Kohlenhydrate (Glykale) {\"u}ber eine Ruthenium-katalysierte Zyklisierungsreaktion dargestellt. Diese wurden im Anschluss mit unterschiedlich substituierten Diazoniumsalzen in der oben erw{\"a}hnten Palladium-katalysierten Kupplungsreaktion zur Reaktion gebracht. Bei der Auswertung der analytischen Daten konnte festgestellt werden, dass stets die trans-Diastereomere gebildet wurden. Im Anschluss konnte gezeigt werden, dass die Doppelbindungen dieser Verbindungen durch Hydrierung, Dihydroxylierung oder Epoxidierung funktionalisiert werden k{\"o}nnen. Auf diesem Wege konnte u. a. eine dem Diabetesmedikament Dapagliflozin {\"a}hnliche Verbindung hergestellt werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurden Arylallylchromanone durch die MATSUDA-HECK-Reaktion von verschiedenen 8-Allylchromanonen mit Diazoniumsalzen dargestellt. Dabei konnte beobachtet werden, dass eine MOM-Schutzgruppe in 7-Position der Molek{\"u}le die Darstellung von Produktgemischen unterdr{\"u}ckt und jeweils nur eine der m{\"o}glichen Verbindungen gebildet wird. Die Lage der Doppelbindung konnte mittels 2D-NMR-Untersuchungen lokalisiert werden. In Kooperation mit der theoretischen Chemie sollte durch Berechnungen untersucht werden, wie die beobachteten Verbindungen entstehen. Durch eine auftretende Wechselwirkung innerhalb des Molek{\"u}ls konnte allerdings keine explizite Aussage getroffen werden. Im Anschluss sollten die erhaltenen Verbindungen in einer allylischen Oxidation zu Chalkonen umgesetzt werden. Die Ruthenium-katalysierten Methoden zeigten u. a. keine Eignung. Es konnte allerdings eine metallfreie, Mikrowellen-unterst{\"u}tzte Methode erfolgreich erprobt werden, sodass die Darstellung einiger Vertreter dieser physiologisch aktiven Stoffklasse gelang.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Galushchinskiy2023,
  author    = {Galushchinskiy, Alexey},
  title     = {Carbon nitride: a flexible platform for net-oxidative and net-neutral photocatalysis},
  doi       = {10.25932/publishup-61092},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-610923},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {351},
  year      = {2023},
  abstract  = {Solar photocatalysis is the one of leading concepts of research in the current paradigm of sustainable chemical industry. For actual practical implementation of sunlight-driven catalytic processes in organic synthesis, a cheap, efficient, versatile and robust heterogeneous catalyst is necessary. Carbon nitrides are a class of organic semiconductors who are known to fulfill these requirements. First, current state of solar photocatalysis in economy, industry and lab research is overviewed, outlining EU project funding, prospective synthetic and reforming bulk processes, small scale solar organic chemistry, and existing reactor designs and prototypes, concluding feasibility of the approach. Then, the photocatalytic aerobic cleavage of oximes to corresponding aldehydes and ketones by anionic poly(heptazine imide) carbon nitride is discussed. The reaction provides a feasible method of deprotection and formation of carbonyl compounds from nitrosation products and serves as a convenient model to study chromoselectivity and photophysics of energy transfer in heterogeneous photocatalysis. Afterwards, the ability of mesoporous graphitic carbon nitride to conduct proton-coupled electron transfer was utilized for the direct oxygenation of 1,3-oxazolidin-2-ones to corresponding 1,3-oxazlidine-2,4-diones. This reaction provides an easier access to a key scaffold of diverse types of drugs and agrochemicals. Finally, a series of novel carbon nitrides based on poly(triazine imide) and poly(heptazine imide) structure was synthesized from cyanamide and potassium rhodizonate. These catalysts demonstrated a good performance in a set of photocatalytic benchmark reactions, including aerobic oxidation, dual nickel photoredox catalysis, hydrogen peroxide evolution and chromoselective transformation of organosulfur precursors. Concluding, the scope of carbon nitride utilization for net-oxidative and net-neutral photocatalytic processes was expanded, and a new tunable platform for catalyst synthesis was discovered.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Markushyna2020,
  author    = {Markushyna, Yevheniia},
  title     = {Modern photoredox transformations applied to the needs of organic synthesis},
  doi       = {10.25932/publishup-47766},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-477661},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {275},
  year      = {2020},
  abstract  = {Abstract. Catalysis is one of the most effective tools for the highly efficient assembly of complex molecular structures. Nevertheless, it is mainly represented by transition metal-based catalysts and typically is an energy consuming process. Therefore, photocatalysis utilizing solar energy is one of the appealing approaches to overcome these problems. A great alternative to classic transition metal-based photocatalysts, carbon nitrides, a group of organic polymeric semiconductors, have already shown their efficiency in water splitting, CO2 reduction, and organic pollutants degradation. However, these materials have also a great potential for the use in functionalization of complex organic molecules for synthetic needs as it was shown in recent years. This work addresses the challenge to develop efficient system for heterogeneous organic photocatalysis, employing cheap and environmentally benign photocatalysts - carbon nitrides. Herein, fundamental properties of semiconductors are studied from the organic chemistry standpoint; the inherent properties of carbon nitrides, such as ability to accumulate electrons, are deeply investigated and their effect on the reaction outcome is established. Thus, understanding of the electron charging processes allowed for the synthesis of otherwise hardly-achieved diazetidines-1,3 by tetramerization of benzylamines. Furthermore, the high electron capacity of Potassium Poly(heptazine imide)s (K-PHI) made possible a multi-electron reduction of aromatic nitro compounds to bare or formylated anilines. Additionally, two deep eutectic solvents (DES) were designed as a sustainable reaction media and reducing reagent for this reaction. Eventually, the high oxidation ability of carbon nitride K-PHI is employed in a challenging reaction of halide anion oxidation (Cl―, Br―) to accomplish electrophilic substitution in aromatic ring. The possibility to utilize NaCl solution (seawater mimetic) for the chlorination of electron rich arenes was shown. Eventually, light itself is used as a tool in a chromoselective photocatalytic oxidation of aromatic thiols and thioacetatas to three different compounds, using UV, blue, and red LEDs. All in all, the work enhances understanding the mechanism of heterogeneous photocatalysis in synthetic organic reactions and therefore, is a step forward to the sustainable methods of synthesis in organic chemistry.},
  language  = {en}
}