1 / 30

Anorganische Polymere

Riedlberger Felix. Anorganische Polymere. Gliederung. Einleitung Syntheseproblem Polysiloxane („Silikone“) Phosphazene Polysilane N eue Polymere Ausblick Quellen. Einleitung. Organische Polymere: Anwendungen für org. Polymere sehr groß → z.B. Plastik , Kleidung, Prothesen

sanam
Download Presentation

Anorganische Polymere

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Riedlberger Felix Anorganische Polymere Riedlberger

  2. Gliederung • Einleitung • Syntheseproblem • Polysiloxane („Silikone“) • Phosphazene • Polysilane • Neue Polymere • Ausblick • Quellen Riedlberger

  3. Einleitung Organische Polymere: • Anwendungen für org. Polymere sehr groß → z.B. Plastik, Kleidung, Prothesen • Leichte Herstellung • Billige Monomere aus Mineralöl Aber: Kohlenstoff relativ selten in der Erdkruste! Eigenschaften eingeschränkt → Anorganische Polymere! Riedlberger

  4. Syntheseproblem Polyaddition: Problem: Herstellung von Mehrfachbindungen mit angemessener Reaktivität und Stabilität → in AC schwer realisierbar Riedlberger

  5. Syntheseproblem Polykondensation: Problem: • Chemie für anorg. funktionelle Gruppen ist schlecht entwickelt • Difunktionelle Monomere oft sehr reaktiv → Herstellung und Aufreinigung schwer Riedlberger

  6. Syntheseproblem Ringöffnungspolymerisation (ROP): Vorteil: • Ringchemie in AC gut entwickelt → viele potentielle Monomere verfügbar Riedlberger

  7. Syntheseproblem Folge: nur drei gut charakterisierte Polymere Riedlberger

  8. Polysiloxane („Silikone“) Synthese: Riedlberger

  9. Polysiloxane („Silikone“) Eigenschaften: • Si-O-Si Bindungswinkel groß (größer als C-C-C Winkel) → Flexibilität, nicht brüchig • Si-O Bindung stärker als C-C Bindung • Unempfindlicher gegenüber Oxidation und UV-Strahlung → Höhere thermodynamische Stabilität • Hydrophobie • Hohe Gaspermeabilität Riedlberger

  10. Polysiloxane („Silikone“) Anwendungen: • Ölbäder in Laboren • Künstliche Haut • Kondome • Backformen • Rostschutz etc. Riedlberger

  11. Polyphosphazene Synthese: Probleme: • Trimer (Cl2PN)3 muss vorsichtig gereinigt werden • Hohe Temperatur • Molmassenkontrolle schwer Riedlberger

  12. Polyphosphazene Neue Synthese: Vorteile: • Raumtemperatur! • Molmassenkontrolle möglich Riedlberger

  13. Polyphosphazene Eigenschaften des Rückgrats: • sehr flexibel • thermisch und oxidativ stabil • optisch transparent von 220 nm bis zum nahem IR • wirkt als Brandschutzmittel Vorteil: Weitere Eigenschaften können durch nucleophile Substitution bestimmt werden. Riedlberger

  14. Polyphosphazene Anwendungen: • polymere Elektrolyte in Batterien • Wärme- und Geräuschdämmung • Medizin: Gerüst für schnellere Knochenregeneration Riedlberger

  15. Polysilane Synthese: Riedlberger

  16. Polysilane außergewöhnliche Eigenschaft: Delokalisierung von σ-Elektronen! (nicht bekannt in Kohlenstoffchemie) → Bändermodell! Folgen: • σ-σ*-Übergang bei kleiner Energie mit steigender Anzahl an Si-Atomen in Polymerkette • elektrische Leitfähigkeit (bei Dotierung) • Lichtleitfähigkeit Riedlberger

  17. Polysilane Anwendungen: • Fotolacke • Fotolithografie • Halbleiter Riedlberger

  18. Neue Polymere Aus Hauptgruppenelemente: Gruppe 14 • Lineare Polymere • Verzweigte Polymere Riedlberger

  19. Neue Polymere Lineare Polymere aus Gruppe 14: Polygermane Riedlberger

  20. Neue Polymere Lineare Polymere aus Gruppe 14: Polygermane Eigenschaften: • σ-Delokalisierung größer als bei vergleichbaren Polysilanen → Rotverschiebung des σ-σ*-Übergangs Riedlberger

  21. Neue Polymere Lineare Polymere aus Gruppe 14: Oligostannate Bisher nur Oligomere mit bis zu 6 Sn-Atome Eigenschaften: • σ-Delokalisierung nochmal größer als bei vergleichbaren Polygermanen Riedlberger

  22. Neue Polymere Verzweigte Polymere aus Gruppe 14: Polysilyne Komplett unterschiedliche Eigenschaften zu Polysilane! Riedlberger

  23. Neue Polymere Verzweigte Polymere aus Gruppe 14: Polysilyne Eigenschaften: • Zufälliges, starres Netzwerk aus monosubstituiertem Si • Elektronische Eigenschaften komplett anders als lineare Polysilane → 3D-Struktur führt zu größerer Photostabilität • UV/VIS-Absorption bis 450 nm (vgl. Polysilane: 400 nm) Riedlberger

  24. Neue Polymere Verzweigte Polymere aus Gruppe 14: Polygermyne UV/VIS-Absorption bis 850 nm! Mischung aus Polysilyne und Polygermyne führt zu mittlerer Absorption (ca. 650 nm) Riedlberger

  25. Neue Polymere Hauptgruppenpolymere Polyoxothiazene: Sehr polar! Löslich in DMF, DMSO, heißem Wasser und konz. Schwefelsäure! Riedlberger

  26. Neue Polymere Übergangsmetallpolymere: Nützliche Eigenschaften im Gegensatz zu org. Polymeren: • Redox • Magnetische • Optische • Elektronische • Katalytische Riedlberger

  27. Neue Polymere Übergangsmetallpolymere: • Rückgrat aus Übergangsmetallkomplex und Oligosilansegmenten • Photosensitive Eigenschaft → Selektive Spaltung von Silansegmenten mit UV-Licht Riedlberger

  28. Ausblick • Syntheseproblem wird immer kleiner • Weitere Charakterisierungen nötig • Nischenmarkt zugänglich durch außergewöhnliche Eigenschaften • Spielraum anorg. Polymere nahezu unendlich durch ganzes PSE → In Zukunft sowohl Grundlagenforschung als auch anwendungsorientierte Arbeit Riedlberger

  29. Quellen • Ian Manners, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., (1996), 35, 1602-1621 • http://www.google.com/patents/EP2033668A2?cl=de Riedlberger

  30. Danke für die Aufmerksamkeit! Riedlberger

More Related