W rozprawie przedstawiono charakterystykę elektrochemiczną redukcji eteru dekabromodifenylowego w środowisku aprotycznym, protycznym oraz w obecności kobalaminy i tetrafenyloporfiryny kobaltowej. Zaprezentowano także wyniki badań dotyczące redukcji niżej bromowanych eterów difenylowych (BDE 116, BDE 28, BDE 1). Dla wybranych polibromobenzenów (C6Br6, C6Br5OMe, C6Br5Cl, BDE 116) przeprowadzono analizę konwolucyjną krzywych woltamperometrycznych, w wyniku której uzyskano zależności współczynnika przeniesienia od potencjału charakteryzujące kinetykę przeniesienia elektronu. Istotnym osiągnięciem pracy jest wykazanie, że w warunkach silnie katodowego potencjału, pomimo termodynamicznego uprzywilejowania redukcji rodników arylowych powstających w toku dehalogenacji, zachodzi reakcja cyklizacji, a także inne nie całkowicie poznane reakcje rodnikowe. Dane eksperymentalne oraz wyniki obliczeń kwantowo chemicznych (DFT) wskazują na znaczenie reakcji cyklizacji eterów difenylowych (w szczególności BDE 209) prowadzącej do dibenzofuranów również w obecności centrów kobaltowych. Wykazano, że kinetyka przeniesienia elektronu dla penta i heksabromoarenów różni się jakościowo od kinetyki redukcji monohalogenoarenów. Jest to związane z innym od oczekiwanego charakterem orbitalu LUMO oraz jego symetrią, który w przypadku przebadanych w ramach pracy związków jest typu σ*C-Br.
The main object of the dissertation was to characterise the electrochemical reduction of decabromodiphenyl ether (BDE-209), in both aprotic and protic environments, uncatalysed and in the presence of cobalamin and cobalt tetraphenylporphyrin. Lower brominated diphenyl ethers (BDE 116, BDE 28, BDE 1) were also investigated. For penta- and hexabrominated aryls (C6Br6, C6Br5OMe, C6Br5Cl, BDE-116) convolution analysis was performed. Potential dependence of transfer coefficient was obtained from this analysis. It was demonstrated that electron transfer kinetics in penta- and hexabrominated benzenes differs qualitatively from that in monohalogenated arenes, where a transient radical anion is formed. In the case of polybrominated aromatics, the σ*C-Br-type LUMO leads to a single step debromination concerted with the electron transfer, except for C6Br6, where symmetry precludes this process to occur concertedly. The most significant finding of this work is showing that a Pschorr type cyclization reaction takes place during the electrochemical reduction of BDE-209 leading to the formation of heptabromodibenzofuran, despite a clear thermodynamic preference for aryl radical reduction. It was also demonstrated that the reaction occurs even in the presence of cobalt complexes.
