Neue konjugierte Polyarylene mit Leiterstruktur

Zusammenfassung: Im Rahmen der Arbeit wird über die Darstellung neuartiger, konjugierter Polyarylene mit Leiterstruktur berichtet. Über eine zweistufige Synthese wurde ein ethylenüberbrücktes Leiterpolymer (LPDP) hergestellt. Dabei wurde das Vorläuferpolymer mit Samarium(II)jodid unter milden Bedingungen zum Leiterpolymeren cyclisiert. Erste Untersuchungen zeigen, daß LPDP im Gegensatz zum 'gewinkelten Polyacen' eine sehr vielversprechende Elektrolumineszenz-Eigenschaft besitzt. Durch den Einbau chiraler Alkylsubstituenten in entsprechenden meta-Phenylen-Analoga der Leiterpolymere vom Polyacen-Typ wurde versucht, eine Vorzugsdrehrichtung der helikalen Leiterpolymere im Laufe der polymeranalogen Cyclisierung zu induzieren. Es zeigt sich, daß für eines der chiralen Derivate ein CD-Effekt im Bereich der Absorption der helikalen Polyacen-Hauptkette auch auf molekularer Ebene auftritt. Weiterhin wird die erfolgreiche Synthese eines neuen, heteroaromatischen Leiterpolymeren, LPPPT, beschrieben, welches alternierend aus 1,4-Phenylen- und 2,5-Thienylen-Einheiten aufgebaut ist. Eine LED in der Konfiguration ITO/LPPPT/Al zeigt eine orange Lichtemission. Die Quanteneffizienz der freien Ladungsträgerbildung für LPPPT wurde in Experimenten zur Ladungstraegergeneration im elektrischen Feld (Coronaentladung) zu ca. 1 % bei 10E7 V/m bestimmt. Letztlich wurde die Synthese eines neuen, heteroaromatischen Leiterpolymeren mit Carbazol-Einheiten, LPPPC, in der Hauptkette beschrieben, das alternierend aus 1,4-Phenylen- und Carbazol-3,6-diyl-Einheiten aufgebaut ist. Untersuchungen am LPPPC ergaben, daß das Polymer gute Lochleitereigenschaften besitzt, daneben weisen dünne Filme von LPPPC auch photovoltaische Eigenschaften auf.

Summary:Main theme of this work is the synthesis of novel conjugated polyarylens with ladder structure. An ethylene-bridged ladder polymer (LPDP) was generated via a two-step synthesis. During this reaction sequence the precursor- polymer was converted to the ladder structure with samarium(II)iodide under mild conditions. In comparison with the 'angular' polyacens, the LPDP displays a promising electroluminescence behaviour in LED-devices.The replacement of linear side chains through chiral side chains in the corresponding meta-phenylene ladder polymers of polyacene type should induce a preferred sense in the helical ladder polymers during the polymer-analogues cyclization. Only one of the chiral derivates shows any CD activity at molecular level in the absorption range of the helical polyacen main chain.Also a novel, conjugated ladder polymer containing 2,5-thienylene moieties (LPPPT) was synthesized. LEDs with a configuration ITO/LPPPT/Al show an orange light emission. The photogeneration of charge carriers was investigated by xerographic measurements and the quantum efficiency of the free charge carrier generation in LPPPT was estimated to be 1% at 107 V/m.Finally the synthesis of a novel heteroaromatic ladder polymer with carbazole units in the polymer main chain (LPPPC) was worked out. Investigation on LPPPC showed good hole-transport properties and photovoltaic behaviour in thin films.