Starre Leiterpolymer-Helices

• Antragsteller: Professor Dr. John Lupton; Professor Dr. Ullrich Scherf
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren ; Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466652575

Im beantragten Kooperationsprojekt ist geplant, strukturell definierte, starre Polymerhelices in Form von Leiterpolymeren herzustellen, die pi-konjugierte Segmente mit vollständig definierter Lage und Ausrichtung im Raum aufweisen. Die Polymerprodukte sollen im Folgenden besonders bezüglich ihrer optischen und chiroptischen Eigenschaften charakterisiert werden, im Besonderen auf der Ebene einzelner Moleküle bzw. einzelner Polymerketten. Dabei soll die Demonstration einer circular polarisierten Photolumineszenz für Einzelketten signifikant zu einem vertieften Verständnis von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen, speziell für Einzelmoleküle, beitragen. Ein hohes Anwendungs-potential dieser Grundlagenresultate in Optoelektronik und Spintronik ist zu erwarten.Das Ziel des Antrages im synthetischen Teil beinhaltet die Herstellung mehrerer Klassen von starren, helikalen Leiterpolymeren von hoher struktureller Definiertheit, hergestellt durch Einfügen von starren, gewinkelten Linkermolekülen mit definiertem Verdrehungswinkel (60°, 90°, 120°) in das helikale Polymerrückgrat, und mit verschiedenen Orientierungen der pi-Orbitalebenen der konjugierten Segmente in Relation zur Helixachse. Die synthetischen Arbeiten werden von Detailstudien zur Steifigkeit und Konformation(sdynamik) der chromophoren Einheiten auf der Ebene einzelner Moleküle begleitet, mit dem Ziel, mehr über die Dynamik von dark states (Dunkel-zuständen) in konjugierten Polymeren zu lernen. Als besonderes highlight ist geplant, nach Signaturen für eine circular polarisierte Lumineszenz auf Einzelmolekül-Ebene zu suchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen