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Projekt
Theorie des Mechanismus der Zwillingspolymerisation
Antragsteller
Professor Dr. Alexander A. Auer
Fachliche Zuordnung
Experimentelle und Theoretische Polymerphysik
Förderung
Förderung von 2011 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 165013332
In der ersten Förderperiode wurde im Rahmen dieses Teilprojekts mittels quantenchemischer Methoden der Reaktionsmechanismus der protonenkatalysierten Zwillingspolymerisation anhand von Modellverbindungen untersucht. Aus den Ergebnissen der Elektronenstrukturrechnungen wurde ein Modell parametrisiert, mit dem es möglich war, die wichtigsten Einflüsse auf den Strukturbildungsprozess in der ZP zu identifizieren. So konnten im Rahmen von TP 1 wichtige Beiträge zum tieferen Verständnis der molekularen Abläufe der ZP gemacht werden. Für die protonenkatalysierte ZP liegt ein detailliertes mechanistisches Bild vor und die wichtigsten Einflüsse auf die Strukturbildung des Nanokomposits scheinen identifiziert. Dabei demonstriert eine Reihe von gemeinsamen Publikationen die gute Verzahnung von Theorie und Experiment innerhalb der FG.Somit ist durch die bisherigen Arbeiten ein solides Fundament für weitergehende Studien gelegt. Die Berechnung von Eigenschaften der Zwillingsmonomere und der aktiven Spezies der Polymerisation erlauben in Kombination mit experimentellen Arbeiten die Analyse von Struktur-Funktions-Zusammenhängen sowie mechanistischer Details. Im Rahmen der weiteren Arbeiten soll diese Vorgehensweise verfeinert und auf andere Monomerklassen sowie die Polymerisation mittels anderer Katalysemechanismen ausgeweitet werden.Im Mittelpunkt dabei steht die Berechnung der kationischen ZP einer Reihe von Spiroverbindungen, die neben Silicium und Sauerstoff auch Schwefel oder Bohr beinhalten. So soll in enger Zusammenarbeit mit den Experimentatoren ein Datensatz entstehen, der es erlaubt, die Ergebnisse vor dem Hintergrund der bisherigen Erkenntnisse zu systematisieren. Ziel dabei ist es, anhand der Struktur und Reaktivität der Monomere Aussagen über den Ablauf der ZP zu machen.Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Untersuchung des Mechanismus der thermischen ZP. Hier haben erste Studien bereits Teilaspekte wie die Bildung bestimmter Nebenprodukte beleuchtet. In der zweiten Förderperiode soll nun in Kombination mit den experimentellen Arbeiten ein detailliertes mechanistisches Bild erarbeitet werden. Des Weiteren soll die Berechnung der Reaktivität unterschiedlicher Monomere miteinander erlauben, die Arbeiten an der simultanen ZP mittels quantenchemischer Rechnungen zu untermauern.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
