@phdthesis{Schelter2003,
  author    = {Schelter, J{\"u}rgen},
  title     = {Elektronentransferprozesse in gemischtvalenten Systemen, Redoxkaskaden und Polymeren auf Basis von Triarylaminredoxzentren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8379},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden Elektronentransferprozesse in Systemen, die auf Triphenylaminredoxzentren basieren, mit Hilfe spektroskopischer und elektrochemischer sowie spektroelektrochemischer Methoden studiert. Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurden Bistriarylaminsysteme analog zu N,N,N',N'-Tetra(4-methoxyphenyl)-1,4-phenylendiamin (1) untersucht, deren Radikalkationen eine f{\"u}r gemischtvalente Systeme typische breite und insbesondere bei 1 stark asymmetrische IVCT-Absorptionsbande zeigen. Die Analyse dieser Banden nach Hush sowie einem modifizierten Modell, das der Vibronic coupling-Theorie angelehnt ist, deutet auf die Abnahme der elektronischen Kopplung mit zunehmender Vergr{\"o}ßerung des zentralen Phenylenspacers durch Naphthalin- (2) bzw. Anthracenspacer (3) und damit gr{\"o}ßerer sterischer Hinderung hin. Gleichzeitig nimmt aber mit der Vergr{\"o}ßerung des \&\#61552;-Systems des Spacers auch die Reorganisationsenergie \&\#61548; ab. Insgesamt verhalten sich alle drei Verbindungen sehr {\"a}hnlich, was insbesondere das Verh{\"a}ltnis von Absorptionsmaximum der IVCT-Bande zum zweifachen Wert der elektronischen Kopplung betrifft. Legt man vor allem das modifizierte Vibronic coupling-Modell zugrunde, so liegt dieses Verh{\"a}ltnis bei 1+, 2+ und 3+ sehr nahe bei 1, so daß alle drei Systeme sehr nahe am {\"U}bergang von Robin-Day-Klasse II zu Klasse III liegen. Weiterhin wurden {\"u}ber einen 1,4-Diethinylphenyl-Spacer verbr{\"u}ckte Bistriarylaminsysteme untersucht, bei denen durch Variation der Spacereinheit (1,4-Diethinylphenyl (5), 1,4-Diethinylnaphthalin (6), 1,4-Diethinyl-2,5-dimethoxyphenyl (10)) die Energie eines Br{\"u}ckenzustandes im Vergleich zu Zust{\"a}nden, bei denen das Radikal an einem Triarylaminzentrum lokalisiert ist, schrittweise abgesenkt wird. Die auftretenden Elektronentransferprozesse k{\"o}nnen mit Hilfe eines Dreiniveaumodells mit zwei voneinander unabh{\"a}ngigen Elektronentransferkoordinaten beschrieben werden. Es zeigt sich, daß bei elektronenarmen Spacern, wie z.B. bei 5+, der Elektronentransfer nach einem Superexchange-Mechanismus erfolgt. Bei der Verwendung einer elektronenreichen Dimethoxy-substituierten Br{\"u}cke wie in 10+ kann der Elektronentransfer neben dem Superexchange- auch nach einem Hopping-Mechanismus erfolgen. Bei Verbindungen, die einen 9,10-Diethinylanthracenspacer (8+ und 9+) enthalten, liegt der Br{\"u}ckenzustand energetisch sogar deutlich tiefer als der Zustand mit einem oxidierten Triphenylaminredoxzentrum. Im zweiten Abschnitt wurden gerichtete Elektronentransferprozesse an Redoxkaskaden und Dendrimeren, die auf Triarylaminredoxzentren basieren, studiert. Die M{\"o}glichkeit, die Redoxpotentiale von Triphenylaminzentren durch Substituenten zu beeinflussen, erlaubt die Synthese von Kaskaden mit einem vorgegebenen Redoxgradienten. Innerhalb einer Kaskade, die ein Acridin-Fluorophor, ein 4-Chlor-substituiertes sowie ein 4-Methoxy-substituiertes Triphenylaminredoxzentrum enth{\"a}lt (18), kann nach Anregung des Acridin-Chromophors in polaren L{\"o}sungsmitteln ein ladungsgetrennter Zustand erreicht werden, worauf sowohl statische und zeitaufgel{\"o}ste Fluoreszenzmessungen als auch transientenspektroskopische Untersuchungen hinweisen. Die Lebensdauer kann durch Verl{\"a}ngerung der Redoxkaskade durch ein weiteres Aminzentrum deutlich vergr{\"o}ßert werden. In unpolaren L{\"o}sungsmitteln erfolgt dagegen keine Ladungstrennung {\"u}ber die gesamte Kaskade. Ebenso tritt bei 20 (Kaskade aus Acridin, 4 Methoxy-substituiertem Triphenylamin und 4-Chlor-substituiertem Aminzentrum), wo der Redoxgradient entgegen zu 18 gerichtet ist, kein Ladungstransfer auf. Im dritten Teil dieser Arbeit wurden Verbindungen untersucht, die neben 1,4 Phenylendiamineinheiten in para-Position unsubstituierte Triphenylamine enthalten und sich elektrochemisch polymerisieren lassen. Die Eigenschaften der dotierten redoxaktiven Polymere werden durch die enthaltenen p-Phenylendiamin- und Benzidin-Substrukturen dominiert, wof{\"u}r haupts{\"a}chlich die geringe Wechselwirkung der einzelne Redoxzentren untereinander verantwortlich ist. Impedanzspektroskopische Untersuchungen zeigen eine Zunahme der Leitf{\"a}higkeit der dotierten Polymerfilme, wobei der Ladungstransfer vermutlich durch Hopping zwischen den p-Phenylendiamin- und Benzidinuntereinheiten erfolgt.},
  language  = {de}
}