Flüssigkristalline Perylenbisimid-J-Aggregate

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias Lehmann; Professor Dr. Frank Würthner
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 290315036

Durch Wasserstoffbrücken-gesteuerte Selbstorganisation von mit geeigneten mesogenen Buchtsubstituenten ausgestatteten Perylenbisimidfarbstoffen wird eine neuartige Klasse von Flüssigkristallen zugänglich gemacht, in welchen die vorteilhaften Eigenschaften von Perylenbisimid-J-Aggregaten (intensive Fluoreszenz, langreichweitiger Exzitonentransport, hohe Photostabilität) für Anwendungen in gerichteten Dünnfilmen im Bereich der Photonik erschlossen werden. Hierzu werden geeignete Perylenbisimide synthetisiert, welche sich in kolumnaren, smektischen sowie bikontinuierlichen kubischen Phasen anordnen und deren flüssigkristalline Eigenschaften in diesem Projekt im Detail mittels Polarisationsmikroskopie, Differentialkalorimetrie sowie SAXS/WAXS-Röntgenuntersuchungen charakterisiert werden. Weiterhin werden supramolekulare Wechselwirkungen genutzt, um durch Kombination zweier selbst-assoziierter Mesogene das Phasen- und Ordnungsverhalten sowie die Funktionalität gezielt kontrollieren zu können. Durch Zusammenbringen von elektronenarmen J-aggregierten Perylenbisimiden mit komplementären elektronenreichen konjugierten Oligomeren auf Basis von Oligothiophenen und Oligophenylenvinylenen werden auch supramolekulare p-n-Heterogrenzen zugänglich. Die einzigartige Anordnung der funktionalen Baueinheiten in diesen Strukturen wird nanostrukturierte Materialien ermöglichen, welche sich sowohl für den Transport von Exzitonen als auch Elektron-/Lochpaaren eignen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen