Stickstoffreiche pi-konjugierte Sterne - Flüssigkristalle mit elektronenarmen Kernen

• Antragsteller: Professor Dr. Heiner Detert
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431553828

Neue diskotische Flüssigkristalle mit breiten Mesophasen, hoher Elektronenaffinität, effizienter Fluoreszenz und sensorischen Eigenschaften sollen in diesem Projekt synthetisiert werden. Der Kernbereich dieser Stern- oder Scheibchen-förmigen pi-Systeme soll aus elektronendefizitären Heterocyclen, Pyrazin, 1,3,5-Triazin, 1,2,4-Triazol und 1,3,4-Oxadiazol aufgebaut werden, die Peripherie dagegen aus Alkylgruppen, die über Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel an die Aromaten gebunden sind, diese gewähren Löslichkeit und Schmelzbarkeit. Durch Wahl der Zahl, Position, Art und Länge der Seitenketten sollen die thermischen Eigenschaften so eingestellt werden, dass die Aggregation der pi-Segmente zu Columnen eintritt und dann breite Mesophasen bewirken. Als mittlere bis starke Elektronendonoren haben die verknüpfenden Atome S, O und N starke Auswirkungen, insbesondere auf die optischen Eigenschaften. Phasen-, Konzentrations- und Umgebungsabhängigkeit und nicht-linear-optische Eigenschaften sollen untersucht werden. Die Flüssigkristallinität wird durch thermische Methoden bestimmt und die Strukturen der Phasen durch Röntgenstreuung ermittelt. Elektrische Eigenschaften sollen untersucht werden, da mit diesen elektronendefizitären Materialien der Bereich der organischen n-Halbleiter und Emitter erweitert werden soll. An einigen Sternen sollen nachfolgende Reaktionen größere polykondensierte Heteroarene erzeugen. o-Nitrobiaryle werden durch Cadogan-Reaktion Carbazol-artig verbrückt, 1,2-Diarylarene durch Scholl-Reaktion und vicinale Distyrylarene sollen durch oxidative Photocyclisierung ausgedehnte Heteroaromaten erzeugt werden. Mit dem s-Heptazin wird ein neues Core für fluoreszierende Hekates eingeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen