C3-symmetrische, dendritisch strukturierte, chirale Chromophore: Synthese sowie linear und nichtlinear optische Eigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Jürgen Heck
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 248121583

Die Synthese neuer, mehrfach funktionaler molekularer Materialien ist eine der heutigen Herausforderungen in der präparativen Chemie. Genau dieser Herausforderung stellt sich dieses Projekt: Es ist zum einen beabsichtigt, C3-symmetrische, dipolare, dendritisch strukturierte Chromophore mit paramagnetischen Metallatomen herzustellen und deren erste Hyperpolarisierbarkeit beta zu bestimmen. Zum anderen sollen diese Verbindungen chiral aufgebaut sein, um an ihnen Circulardichroismus mit der Zweiten Harmonischen (second harmonic generation, SHG-CD) und magnetisierungsinduzierte Frequenzverdopplung (MSHG) sowie magnetochiralen Dichroismus (MChD) zu studieren. Ein weiterer zu untersuchender, magnetisch induzierter Effekt ist die Faraday-Rotation. Die Metallzentren fixieren durch chelatisierende Koordination der Liganden eine helical chirale Anordnung der NLO-Chromophore, und ihr Paramagnetismus soll die magnetischen Effekte verstärken. Die dipolaren Einzelstränge der NLO-Chromophore sind deshalb mit 2,2'-Bipyridin(bipy)- und 2-Phenylpyridin(ppy)-Einheiten als Chelatliganden ausgestattet. Von besonderer Bedeutung dabei ist die Substitution der Chelatliganden mit Elektronendonor- und -akzeptorfunktionen in 5- und 5'-Position, um die Kommunikation zwischen ihnen zu gewährleisten und den dipolaren Charakter der NLO-Chromophore zu garantieren. Die erste Hyperpolarisierbarkeit beta können wir mit unserer eigenen, im Rahmen eines DFG-Projekts beschafften hyper-Rayleigh-Streuungsanlage bestimmen, die mit einem Nd:YAG-Laser und einem OPO zum Durchstimmen der Wellenlänge (1064 - 1500 nm) des Erregerlichts betrieben wird. Die Messungen zum SHG-CD und zu magnetisch induzierten Effekten wie MSHG, Faraday-Rotation und MChD werden in enger Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Verbiest (Universität Leuven, Belgien) durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Belgien
• Beteiligte Person: Professor Dr. Thierry Verbiest