Funktionale metallosupramolekulare Polyelektrolytsysteme: Synthese, Struktur und Eigenschaften in Lösung

• Antragsteller: Professor Dr. Ulrich S. Schubert
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 448712046

Im Rahmen des deutsch-russischen Projekts, bei dem zwei Gruppen aus den Bereichen Polymerchemie (Schubert) und Polymerphysik (Tsvetkov) zusammenarbeiten, sollen Metallopolymere mit geladenen Metallkomplexen in den Seitenketten hergestellt und bezüglich ihrer molekularen Struktur und Konformation in Lösung untersucht werden. Die zentrale Fragestellung ist dabei, wie sich die verschiedenen Strukturparamter dieser Polymere (d.h. Art des Metallzentrums, Ladungen, Wahl des Gegenions, etc.) auf das Verhalten in Lösung auswirken. Zu diesem Zweck sollen drei Arten an Metallopolymeren untersucht werden: Systeme mit Metal-Terpyridin-Komplexen, Metallocen-/Metalloceniumeinheiten und Metall-Carbonyl-Komplexen in den Seitenketten. Derartige Polymere sind von großem Interesse bezüglich potentieller Anwendungen in der (Photo)Katalyse, Optoelektronik, Nanotechnologie oder Biomedizin. Umfassende Untersuchungen der molekularen Struktur und Konformation solcher Materialien sind bislang nicht durchgeführt worden. Die Modularität der Synthesen, beruhend auf kontrolliert-radikalischen Polymerisationstechniken und Koordinationschemie, wird eine präzise Herstellung von systematischen Polymerbibliotheken ermöglichen (Schubert), was die Voraussetzung für die umfassende Analyse mit den verschiedenen hydrodynamischen und optischen Methoden darstellt (Tsvetkov). Darüber hinaus sollen die hergestellten Metallopolymere in Zusammenarbeit mit externen Partnern verwendet werden, um zu bimetallischen Nanopartikeln (Prof. Wong, Hong Kong) und antimikrobiellen Wirkstoffen (Prof. Schatzschneider, Würzburg) zu gelangen. Abschließend sollen Interpolyelektrolyt-Komplexe, supramolekulare Assoziate aus den hergestellten polykationischen Metallopolymeren und synthetischen/natürlichen Polyanionen, assembliert und charakterisiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Foundation for Basic Research
• Kooperationspartner: Professor Dr. Nikolay V. Tsvetkov