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Anorganische Polymere 29.11.2012Riedlberger1 Riedlberger Felix.

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Präsentation zum Thema: "Anorganische Polymere 29.11.2012Riedlberger1 Riedlberger Felix."—  Präsentation transkript:

1 Anorganische Polymere Riedlberger1 Riedlberger Felix

2 Gliederung 1.Einleitung 2.Syntheseproblem 3.Polysiloxane („Silikone“) 4.Polyphosphazene 5.Polysilane 6.Neue Polymere 7.Ausblick 8.Quellen Riedlberger2

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! Riedlberger3

4 Syntheseproblem Polyaddition: Problem:Herstellung von Mehrfachbindungen mit angemessener Reaktivität und Stabilität → in AC schwer realisierbar Riedlberger4

5 Syntheseproblem Polykondensation: Problem: Chemie für anorg. funktionelle Gruppen ist schlecht entwickelt Difunktionelle Monomere oft sehr reaktiv → Herstellung und Aufreinigung schwer Riedlberger5

6 Syntheseproblem Ringöffnungspolymerisation (ROP): Vorteil: Ringchemie in AC gut entwickelt → viele potentielle Monomere verfügbar Riedlberger6

7 Syntheseproblem Folge: nur drei gut charakterisierte Polymere Riedlberger7

8 Polysiloxane („Silikone“) Synthese: Riedlberger8

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 Riedlberger9

10 Polysiloxane („Silikone“) Anwendungen: Künstliche Haut Kondome Ölbäder in Laboren Backformen Rostschutz Riedlberger10

11 Polyphosphazene Synthese: Probleme: Trimer (Cl 2 PN) 3 muss vorsichtig gereinigt werden Hohe Temperatur Molmassenkontrolle schwer Riedlberger11

12 Polyphosphazene Neue Synthese: Vorteile: Raumtemperatur! Molmassenkontrolle möglich Riedlberger12

13 Polyphosphazene Eigenschaften des Rückgrats: sehr flexibel thermisch und oxidativ stabil optisch transparent von 220 nm bis zum nahem IR wirkt als Brandschutzmittel Riedlberger13

14 Polyphosphazene Anwendungen: polymere Elektrolyte in Batterien Medizin: Gerüst für schnellere Knochenregeneration Riedlberger14

15 Polysilane Synthese: Katalysator: Titanocen/Zirconocen-Derivate Riedlberger15

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 Riedlberger16

17 Polysilane Anwendungen: Fotolacke in Fotolithografie Halbleiter Riedlberger17

18 Neue Polymere Aus Hauptgruppenelemente: Gruppe 14 Lineare Polymere Verzweigte Polymere Riedlberger18

19 Neue Polymere Lineare Polymere aus Gruppe 14: Polygermane Riedlberger19

20 Neue Polymere Lineare Polymere aus Gruppe 14: Polygermane Eigenschaften: σ-Delokalisierung größer als bei vergleichbaren Polysilanen → Rotverschiebung des σ- σ*-Übergangs Riedlberger20

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 Riedlberger21

22 Neue Polymere Verzweigte Polymere aus Gruppe 14: Polysilyne Komplett unterschiedliche Eigenschaften zu Polysilane! Riedlberger22

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) Riedlberger23

24 Neue Polymere Hauptgruppenpolymere Polyoxothiazene: Sehr polar! Löslich in DMF, DMSO, heißem Wasser und konz. Schwefelsäure! Riedlberger24

25 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 Riedlberger25

26 Quellen Ian Manners, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., (1996), 35, Don Tilley, Acc. Chem. Res., (1993), 26, und-aetzung.png Riedlberger26

27 Danke für die Aufmerksamkeit! Riedlberger27


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