Synthesis and investigation of polypeptide rod-coil block copolymers for nanostructured materials

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Das Ziel des Projekts ist die Untersuchung von gut definierten nanostrukturierten Materialien auf der Basis von StäbchenKnäuel-Copolymeren, wobei Homopolypeptide als stäbchenförmige Polymere zum Einsatz kommen. Dazu sollen sowohl die klassische Amin-initiierte Polymerisation als auch die auf Nickel-Katalysatoren basierende, lebende Polymerisation zur Herstellung des Polypeptidblocks mit der lebenden/kontrollierten radikalischen Polymerisation zur Herstellung des flexiblen Blocks kombiniert werden. Die Techniken zur lebenden Polymerisation erlauben dabei den höchsten Grad an Kontrolle über das Molekulargewicht, die Molekulargewichtsverteilung und die Polymerarchitektur. Dazu werden bifunktionelle Initiatoren synthetisiert, die sowohl eine lebend radikalische Polymerisation (über Nitroxide, durch ATRP (atom transfer radical polymerization) oder RAFT (reversible addition fragmentation polymerization)) als auch eine Ni-Allocamid Gruppe tragen, die wiederum zur Herstellung des Nickelkomplexinitiators für die lebende ringöffnende Polymerisation von N-Carboxyanhydriden eingesetzt werden kann. Die Blockcopolymere sollen hinsichtlich ihrer Morphologie, der Phasenseparation, der Orientierung und den mechanischen Eigenschaften untersucht werden. Weiterhin ist geplant sternförmige Polypeptide mit Dendrimeren als Kern oder über die nachträgliche Vernetzung entsprechender Arme herzustellen. Ein weiterer Aspekt ist die Untersuchung von stäbchenförmigen Polypeptiden in Kombination mit flexibleren knäuelförmigen Polymeren zur Herstellung von nanostrukturierten Oberflächenfilmen.