Forskningsprojekt inom Ottossons grupp

Utveckling av selektiv kemi med silener, Si=C dubbelbundna föreningar

Fokus ges till silener med omvända Si=C bindningspolariteter (Sið-=Cð+) då dessa till exempel ger högre kemoselektivitet i reaktioner med (hetero)diener än naturligt polariserade (Sið+=Cð-) silener. Målet är tillämpningar av dessa reaktioner i selektiv organisk syntes. Tillämpningar av Si=C-bundna föreningar inom molekylär elektronik undersöks också.

Struktur och reaktivitet för Si=C-bundna föreningar

Utveckling av den organiska kemin av Si=C dubbelbundna föreningar för selektiv (målinriktad) organisk syntes, i synnerhet utveckling av Diels-Alder-reaktionen med silener.

Nyckelpublikationer

• The First Intramolecular Silene Diels-Alder Reactions, M. Czyzewski, J. D. Sellars, T. Guliashvili, J. Tibbelin, L. Johnstone, J. Bower, M. Box, H. Ottosson, P. G. Steel, Chem. Commun. 2014, 50, 2919 - 2921.
• A Computational Investigation of Brook-type Silabenzenes and Their Possible Formation through [1,3]-Si→O Silyl Shifts, A. M. Rouf, B. O. Jahn, H. Ottosson, Organometallics, 2013, 32, 16 – 28.
• Silenes: Connectors Between Classical Alkenes and Non-Classical Heavy Alkenes, H. Ottosson, A. M. Eklöf, Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 1287 – 1314.

Aromaticitetseffekter i elektroniskt exciterade tillstånd

I detta projektområde utnyttjar vi omkastningen av elektronräkningsreglerna för aromaticitet och antiaromaticitet i de lägsta triplett- och singlett-pp* exciterade tillstånden annulenes jämfört med deras elektroniska grundtillstånd. Vi har visat att en serie egenskaper varieras genom den ömsesidiga förändringen i marken och lägsta exciterade tillståndsaromaticitet.

Aromaticitet och antiaromaticitetseffekter i upphetsat tillstånd (Bairds regel)

Banbrytande användningen av Bairds regel om exciterat tillstånd (anti)aromaticitet för (i) rationaliseringen av en rad fotofysiska och fotokemiska egenskaper och processer, (ii) utformningen av nya optiskt och fotokemiskt aktiva föreningar, och (iii) utvecklingen av nya fotokemiska reaktioner.

Nyckelpublikationer

• Impact of Ground and Excited State Aromaticity on Silole and Cyclopentadiene Excitation Energies and Excited State Polarities, K. Jorner, R. Emanuelsson, C. Dahlstrand, H. Tong, A. V. Denisova, H. Ottosson, Chem. Eur. J. 2014, 20, 9295 – 9303.
• Excited State Aromaticity and Antiaromaticity: Opportunities for Photophysical and Photochemical Rationalization, M. Rosenberg, C. Dahlstrand, K. Kilså, H. Ottosson, Chem. Rev. 2014, 114, 5379 – 5425.
• Exciting Excited-State Aromaticity, H. Ottosson, Nat. Chem., 2012, 4, 969-971 (a News & Views article)

Nya konjugationsfenomen

Design och syntes av föreningar som uppvisar nya former av konjugation, som införlivar tyngre grupp 14-element som kisel och germanium i det organiska ramverket. Nuvarande fokus ligger på att slå samman begreppen korskonjugation och hyperkonjugation.

Publikationer

• 1,4-Disilacyclohexa-2,5-diene: A Cyclic Molecular Building Block that Allows for Remarkably Strong Neutral Cross-Hyper-conjugation, J. Tibbelin, A. Wallner, R. Emanuelsson, F. Heikenskjöld, M. Rosenberg, K. Yamazaki, D. Nauroozi, L. Karlsson, R. Feifel, R. Pettersson, J. Baumgartner, S. Ott, H. Ottosson, Chem. Sci. 2014, 5, 360 - 371.
• Charge Transfer Through Cross-Hyperconjugated versus Cross-pi-Conjugated Bridges: An Intervalence Charge Transfer Study, E. Göransson, R. Emanuelsson, K. Jorner, T. F. Markle, L.Hammarström, H. Ottosson, Chem. Sci. 2013, 4, 3522 - 3532.
• Cross-Hyperconjugation: An Unexplored Orbital Interaction between pi-Conjugated and Saturated Molecular Fragments, R. Emanuelsson, A. Wallner, E. A. M. Ng, J. R. Smith, D. Nauroozi, S. Ott, H. Ottosson, Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 983 – 987.

Molekylär elektronik

Design och syntes av organiska kiselföreningar med målinriktade egenskaper för applikationer inom enkelmolekylär elektronik.

Med fokus på laddningstransport genom föreningar med ovanliga konjugationstopologier, och i samarbeten inom U3MEC-konstellationen ledd av Dr. Ottosson, utveckling av nya stela molekylära kopplingsuppsättningar, nya ankargrupper och mycket mer.

Publikationer

• The Dicyanopentafulvene Core: A Template for the Design of Electron Acceptor Compounds, A. D. Finke, B. O. Jahn, A. Saithalavi, D. Nauroozi, S. Haberland, E. Mijangos, J.-P. Gisselbrecht, C. Boudon, W. B. Schweizer, S. Ott, H. Ottosson, F. Diederich, Chem. – Eur. J. 2015, accepted.
• Configuration- and Conformation-Dependent Electronic Structure Variations in 1,4-Disubstituted Cyclohexanes Enabled by a Carbon-to-Silicon Exchange, R. Emanuelsson, H. Löfås, A. Wallner, D.Nauroozi, J. Baumgartner, C. Marschner, R. Ahuja, S. Ott, A. Grigoriev, H. Ottosson, Chem. Eur. J. 2014, 20, 9304 – 9311.
• In Search of Flexible Molecular Wires with Near Conformer-Independent Conjugation and Conductance: A Computational Study, R. Emanuelsson, H. Löfås, J. Zhu, R. Ahuja, A. Grigoriev, H. Ottosson, J. Phys. Chem. C, 2014, 118, 5637 - 5349.