Konjugierte Hybrid-Organosiliciumpolymere aus niedervalenten Silicium-Prekursoren

• Antragsteller: Professor Dr. David Scheschkewitz
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 248841933

Wir schlagen die Synthese konjugierter siliciumhaltiger Hybridpolymere auf der Basis der Copolymerisation difunktioneller niedervalenter Siliciumprekursoren mit verschiedenen ebenfalls difunktionalen konjugierten organischen Verknüpfungseinheiten vor. Trotz zahlreicher potentieller Anwendungen (z. B. als organische Halbleiter oder Photoresists) hat der Mangel an vielseitigen, hoch-ergiebigen (atom-ökonomischen) und selektiven synthetischen Methoden die Entwicklung konjugierter silicium-basierter Polymere ernsthaft behindert. Die Anwendung von katalysatorfreien, milden Reaktionsbedingungen für die Polymersynthese wird - wie durch unsere vorläufige Ergebnisse gezeigt - eine hochmodulare Herangehensweise an solche Polymere erlauben. Syntheseprotokolle, frei von Nebenprodukten, unter Verwendung stabiler difunktionaler niedervalenter Siliciumprekursoren werden präzedenzlose Ausbeuten und Selektivitäten ermöglichen. Drei verschiedene allgemeine Polymertypen werden so zugänglich gemacht: (A) Polymere mit sich abwechselnden Disilanylen und phenylenartigen Wiederholungseinheiten, (B) Polymere mit neuartigen homo/heterocyclischen Silanmotiven, die exocyclisch ungesättigte Siliciumbindungen enthalten, und (C) Polymere mit kreuzkonjugierten ungesättigten Siliciummotiven. In den Fällen (B) und (C) sollte die unproblematische Funktionalisierung der Polymere selbst nach deren Erzeugung möglich sein.Eine Vielzahl siliciumbasierter Wiederholungseinheiten (Disilacyclobuten, Silaaziridin, Aza-/Phosphasiliren, Cyclotrisilane, Trisilacyclopentadiene) wird so im Polymergerüst zur Anwendung gebracht werden, und zwar alternierend mit pi-konjugierten organischen Linkern. Die verschiedenen uns zur Verfügung stehenden Konjugationspfade (z. B. sigma-pi Überlappung, Walsh Orbitale, Kreuzhyperconjugation etc.) werden zweifellos die optoelektronischen und mechanischen Eigenschaften der Materialien beeinflussen. Das modulare Konzept in Hinblick sowohl auf den organischen Linker als auch die ungesättigten Silicium-Comonomere wird wertvolle Daten für die Ableitung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen bezüglich der Primär-, Sekundär- und (schließlich) der Tertiärstruktur der erhaltenen Polymere liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Beteiligte Person: Professor Dr. Ian Manners (†)