Multifunktionelle diskotische Donor-Akzeptor-Polymere mit photophysikalischer Steuerung der CT-Wechselwirkung

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Ziel des Vorhabens ist die Synthese und Charakterisierung nichtkonventioneller thermotroper Flüssigkristalle, die Charakteristika kolumnaler und kalamitischer Phasen kombinieren und deren mesomorphe Ordnung durch Einwirkung von Licht manipuliert werden kann. Dazu werden diskotische Pentaalkinylbenzol- bzw. Triphenylen-Donatoren und TNF-Akzeptorgruppen über ein photoadressierbares Azobenzolsegment kovalent gebunden. Die Entkopplung der drei molekularen Partialstrukturen erfolgt über Alkylspacer variierender Länge. Beabsichtigte Strukturvariationen betreffen insbesondere die Geometrie der starren kalamitischen Einheit, die durch Benzoatgruppen auf drei bzw. vier Phenylringe verlängert werden soll. Das thermische Verhalten der neuen Systeme soll charakterisiert und die flüssigkristallinen Phasen umfassend analysiert werden. Erwartet wird, durch die definierte Einstellbarkeit der Länge des kalamitischen Molekülsegments die interkolumnaren Korrelationen senkrecht zur Moleküllängsachse und zweidimensionale Gittersymmetrien kontrolliert einstellen zu können. Weiterhin erfolgen dielektrische Relaxationsuntersuchungen zur Dynamik der Systeme. Insbesondere sollen die Einfriervorgänge in hochgeordnete Gläser verfolgt werden. Ein wesentlicher Teil des Projekts sind Untersuchungen zur Modulation der optischen Eigenschaften über die lichtinduzierte Isomerisierung der Azogruppen. Hier wird durch die unsymmetrische Verlängerung der kalamitischen Geometrie der AzobenzolEinheit ein deutlicher Verstärkungseffekt hinsichtlich der Störung bzw. Umorientierung der CT-induzierten kolumnaren Ordnung erwartet. Vorgesehen sind holographische Gitterexperimente zu Einschreiben von Volumen- und Oberflächengittern, Untersuchungen zur thermischen Verstärkung der Beugungseffizienz sowie Untersuchungen zur lichtinduzierten Phasendepression.