Phenanthrazin-verknüpfte <em>π</em>-konjugierte Donor-Akzeptor-Systeme

Abstract

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden neuartige H-förmige Donor-Akzeptor Strukturen synthetisiert und vollständig charakterisiert. Diese Strukturen dienten als Modellsysteme für optoelektronische Eigenschaften. <br/> Der erste Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Synthese eines neuartigen H-förmigen Donor Akzeptor Monomers, welches auf einem Phenylen Ethinylen-Rückgrad basiert. Diese Donoreinheit wird über eine Phenantrazinbrücke mit dem als Akzeptor agierende Benzotirazylen-Ethinylen-Rückgrad verbunden. Das Monomer wird Modular aus sechs Bausteinen aufgebaut, wodurch eine einfache Anpassung einzelner Teile ermöglicht wurde. Während Mittelbausteine und Donor-Stäbchen zuverlässig zugänglich waren, stellte die Synthese des Akzeptor-Stäbchens eine Herausforderung dar, die erst durch eine aromatische <em>Finkelstein</em>-Reaktion zur Einführung eines Iodsubstituenten gelöst werden konnte. <br/> Der zweite Teil der Arbeit befasste sich mit der Polymerisation des Monomers. Dafür wurden verschiedene Varianten der <em>Glaser</em>-Kupplung getestet. Eine palladiumkatalysierte Testreaktion führte zwar zu Oligomeren mit höheren Molmassen, jedoch gestaltete sich die Übertragung auf größere Maßstäbe als anspruchsvoll. <br/> Der dritte Teil der Arbeit befasste sich mit der Synthese von erweiterten Donor-Akzeptor Strukturen. Deren Struktur fußt auf dem zuvor synthetisierten Monomer. Die Donor- bzw. Akzeptor-Stränge wurden um zwei Donor- bzw. Akzeptoreinheiten strukturell erweitert. Außerdem wurde eine weitere Donor-Akzeptor Struktur mit veränderten Alkylketten der Akzeptoreinheit synthetisiert. <br/> Der letzte Teil der Arbeit befasste sich mit den optischen Untersuchungen der H-förmigen Donor-Akzeptor Strukturen. Die optischen Untersuchungen aller Zielverbindungen mittels UV/Vis- und Fluoreszenzspektroskopie zeigten mit zunehmender π-Konjugation bathochrome Verschiebungen der Absorptions- und Emissionsmaxima. Außerdem konnten einzelmolekülfluoreszenzspektroskopische Untersuchungen Auskunft über die Fluoreszenzlebensdauer und Hinweise auf Antibunching geben.