Universelle Routen zu konjugierten Organoboranen und Organoboran-Polymeren

• Antragsteller: Professor Dr. Holger Helten
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449008594

Der Einbau des freien p-Orbitals von dreibindigem, dreifach-koordiniertem Bor in ausgedehnte konjugierte organische Systeme führt oft zu Materialien mit faszinierenden Eigenschaften wie starke Lumineszenz und/oder Halbleiterverhalten. Das hat deren Anwendung in (opto)elektronischen Geräten wie organischen Feldeffekttransistoren (OFETs), Leuchtdioden (OLEDs) und Solarzellen (OPVs) ermöglicht, sowie ihren Einsatz als selektive Sensormaterialien für bestimmte Anionen, Amine oder andere physiologisch relevante Spezies. Für viele Anwendungen erweisen sich Polymere gegenüber molekularen Materialien von Vorteil, zum Beispiel aufgrund ausgedehnterer Konjugationslängen und besserer Verarbeitbarkeit aus Lösung. Chromophore mit Sensorfähigkeiten zeigen im Allgemeinen eine deutliche Signalverstärkung, wenn sie in ein makromolekulares System integriert sind. Dessen ungeachtet steckt die Entwicklung konjugierter Organobor-Polymere immer noch in den Kinderschuhen und eine kommerzielle Nutzung dieser vielseitigen Materialien liegt noch in weiter Ferne. Der Grund hierfür ist vermutlich das Fehlen von allgemein anwendbaren, effizienten Syntheserouten zu solchen Materialien. Derzeitig verwendete Prozesse sind entweder wenig effizient und/oder erzeugen hochtoxische, umweltschädigende Nebenprodukte. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von hocheffizienten und nachhaltigen Methoden zur Synthese konjugierter Organoborane und Organoboran-Polymere bis zu dem Punkt wo sie universell einsetzbar sind. Elektrophil-initiierte Routen, wie organokatalytische Si/B-Austausch-Kondensationsprozesse, werden untersucht, die vermutlich über hochreaktive Bor-Kation Intermediate verlaufen. Das wird Zugang zu einer Vielzahl an neuartigen Organoboran-basierten Materialien mit speziell maßgeschneiderten Eigenschaften und Funktionen eröffnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen