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Konstitutionelle Defekte in Poly(p-phenylenvinylen)en aus Heck- und Suzuki-Polykondensationen

Preuß, Michael (2010)
Konstitutionelle Defekte in Poly(p-phenylenvinylen)en aus Heck- und Suzuki-Polykondensationen.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Polymerbasierte organische Leuchtdioden (OLED) sind ein bedeutendes Forschungs- und Entwicklungsgebiet der organischen Elektronik. Es besteht jedoch noch Forschungsbedarf bezüglich des Ermüdungsverhaltens der verwendeten Funktionspolymere. Eine wichtige Ursache für die Ermüdung sind Abweichungen von der idealen Polymerstruktur, sogenannte Defekte. Zentrale Aufgabe dieser Arbeit war die detaillierte Untersuchung des strukturellen Aufbaus von Poly(2,5-dihexoxy-1,4-phenylenvinylen), einem elektrolumineszierenden Polymer, welches durch Heck-Polykondensation dargestellt wurde. Im Zuge der Polymersynthese wurden die Auswirkungen der Variation von Reaktionsbedingungsbedingungen auf die Molmassenverteilung und Polymerstruktur untersucht. Infolge dessen konnte ein modernes, aktives Katalysatorsystem für die Heck-Polykondensation basierend auf Tris(tert.-butylphosphan) ermittelt werden. Auf der Grundlage der NMR-Messungen der Polymere, einschließlich der isotopenmarkierten Verbindungen, konnte eine Neuinterpretation der Struktur vorgenommen werden. Durch die Existenz der 1,1-verknüpften Wiederholungseinheit, dem häufigsten Defekt, neben der idealen E-1,2-Wiederholungseinheit, muß spektroskopisch zwischen drei Sequenzpaaren unterschieden werden. Eines dieser Sequenzpaare wird durch die Aufeinanderfolge von zwei 1,1-Verknüpfungseinheiten gebildet, so daß erstmals der 1,1-Doppeldefekt nachgewiesen werden konnte. Im Rahmen der Strukturaufklärung wurden auch Poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylenvinylen)e mit definierter 1,1-Defektkonzentration u. -verteilung dargestellt. Diese Synthese gelang mittels einem neuen, 1,1-defekthaltige Makromonomer durch Suzuki-Polykondensation. Im weiteren konnte durch Vergleich von UV/VIS- und PL-Messungen der Heck- und Suzuki-Polykondensate die effektive Konjugationsunterbrechung durch die 1,1-Defekteinheit bewiesen werden. Darüber hinaus konnte ein effektiver Energietransfer zwischen chromophoren Einheiten unterschiedlicher Konjugationslänge beobachtet werden.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2010
Autor(en): Preuß, Michael
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Konstitutionelle Defekte in Poly(p-phenylenvinylen)en aus Heck- und Suzuki-Polykondensationen
Sprache: Deutsch
Referenten: Rehahn, Prof. Dr. Matthias ; Plenio, Prof. Dr. Herbert
Publikationsjahr: 28 Oktober 2010
Ort: Darmstadt
Datum der mündlichen Prüfung: 12 Juli 2010
URL / URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-23171
Kurzbeschreibung (Abstract):

Polymerbasierte organische Leuchtdioden (OLED) sind ein bedeutendes Forschungs- und Entwicklungsgebiet der organischen Elektronik. Es besteht jedoch noch Forschungsbedarf bezüglich des Ermüdungsverhaltens der verwendeten Funktionspolymere. Eine wichtige Ursache für die Ermüdung sind Abweichungen von der idealen Polymerstruktur, sogenannte Defekte. Zentrale Aufgabe dieser Arbeit war die detaillierte Untersuchung des strukturellen Aufbaus von Poly(2,5-dihexoxy-1,4-phenylenvinylen), einem elektrolumineszierenden Polymer, welches durch Heck-Polykondensation dargestellt wurde. Im Zuge der Polymersynthese wurden die Auswirkungen der Variation von Reaktionsbedingungsbedingungen auf die Molmassenverteilung und Polymerstruktur untersucht. Infolge dessen konnte ein modernes, aktives Katalysatorsystem für die Heck-Polykondensation basierend auf Tris(tert.-butylphosphan) ermittelt werden. Auf der Grundlage der NMR-Messungen der Polymere, einschließlich der isotopenmarkierten Verbindungen, konnte eine Neuinterpretation der Struktur vorgenommen werden. Durch die Existenz der 1,1-verknüpften Wiederholungseinheit, dem häufigsten Defekt, neben der idealen E-1,2-Wiederholungseinheit, muß spektroskopisch zwischen drei Sequenzpaaren unterschieden werden. Eines dieser Sequenzpaare wird durch die Aufeinanderfolge von zwei 1,1-Verknüpfungseinheiten gebildet, so daß erstmals der 1,1-Doppeldefekt nachgewiesen werden konnte. Im Rahmen der Strukturaufklärung wurden auch Poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylenvinylen)e mit definierter 1,1-Defektkonzentration u. -verteilung dargestellt. Diese Synthese gelang mittels einem neuen, 1,1-defekthaltige Makromonomer durch Suzuki-Polykondensation. Im weiteren konnte durch Vergleich von UV/VIS- und PL-Messungen der Heck- und Suzuki-Polykondensate die effektive Konjugationsunterbrechung durch die 1,1-Defekteinheit bewiesen werden. Darüber hinaus konnte ein effektiver Energietransfer zwischen chromophoren Einheiten unterschiedlicher Konjugationslänge beobachtet werden.
Alternatives oder übersetztes Abstract:
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Polymerbased organic light-emitting diodes (OLED) are an important subject of research and development in organic electronics. But it still requires research concerning the degradation behaviour of the used functional polymers. An important reason for the degradation are the deviations of the ideal polymer structure, so called defects. A central aim of this thesis was the detailed structure investigation of poly(2,5-dihexoxy-1,4-phenylenevinylene), an electroluminescent polymer, which was synthesized by Heck-polycondensation. In the course of the polymer synthesis the effects on the molarmass distribution and polymer structure by variation of the reaction conditions were investigated. As a result of this a modern active catalyst system for the Heck-polycondensation based on tris(tert.-butylphosphane) was determined. On the basis of the NMR-measurements of the polymers, including the isotope labeled compounds, it was possible to make a new interpretation of the structure. Because of the existence of the 1,1-linked repeating unit, the most frequent defect, next to the ideal E-1,2-repeating unit, it is necessary to distinguish between three sequence pairs. One of these sequence pairs is built by two consecutive 1,1-linkage units. In this way the 1,1-double defect was proven the first time. Within the scope of the structure investigations poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylenevinylene)s with defined defect concentration and distribution were synthesized. This synthesis succeeded with the use of a new defect containing macromonomer by Suzuki-polycondensation. Furthermore the effective conjugation interruption caused by the 1,1-defect unit was proven by comparison of the UV/VIS- and PL-spectra. Moreover an effective energy transfer between chromophore units of different conjugation lengths was observed.

Englisch
Freie Schlagworte: OLED, PLED, organische Elektronik, organische Leuchtdiode, PPV, Poly(1,4-phenylenvinylen), Poly(p-phenylenvinylen), Elektrolumineszenz, Photolumineszenz, Heck-Polykondensation, Heck-Reaktion, Suzuki-Polykondensation, Suzuki-Reaktion, 1,1-Defekt, Vinylidendefekt, Exomethylendefekt, Konjugationslänge, Konjugationsunterbrechung
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
OLED, PLED, organic electronics, organic light-emitting diode, PPV, poly(1,4-phenylenevinylene), poly(p-phenylenevinylene), electroluminescence, photoluminescence, Heck-polycondensation, Heck-reaction, Suzuki-polycondensation, Suzuki-reaction, 1,1-defect, vinylidene defect, exomethylene defect, conjugation length, conjugation interruptionEnglisch
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Elektronische Materialeigenschaften
07 Fachbereich Chemie
07 Fachbereich Chemie > Ernst-Berl-Institut
07 Fachbereich Chemie > Ernst-Berl-Institut > Fachgebiet Makromolekulare Chemie
Hinterlegungsdatum: 09 Nov 2010 09:35
Letzte Änderung: 27 Aug 2024 07:53
PPN:
Referenten: Rehahn, Prof. Dr. Matthias ; Plenio, Prof. Dr. Herbert
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 12 Juli 2010
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
OLED, PLED, organic electronics, organic light-emitting diode, PPV, poly(1,4-phenylenevinylene), poly(p-phenylenevinylene), electroluminescence, photoluminescence, Heck-polycondensation, Heck-reaction, Suzuki-polycondensation, Suzuki-reaction, 1,1-defect, vinylidene defect, exomethylene defect, conjugation length, conjugation interruptionEnglisch
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