@phdthesis{Kerner2021,
  author    = {Kerner, Florian Tobias},
  title     = {Reactions of rhodium(I) with diynes and studies of the photophysical behavior of the luminescent products},
  doi       = {10.25972/OPUS-20910},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-209107},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Chapter 1 deals with the reaction of [Rh(acac)(PMe3)2] with para-substituted 1,4-diphenylbuta-1,3-diynes at room temperature, in which a complex containing a bidentate organic fulvene moiety, composed of two diynes, σ-bound to the rhodium center is formed in an all-carbon [3+2] type cyclization reaction. In addition, a complex containing an organic indene moiety, composed of three diynes, attached to the rhodium center in a bis-σ-manner is formed in a [3+2+3] cyclization process. Reactions at 100 °C reveal that the third diyne inserts between the rhodium center and the bis-σ-bound organic fulvene moiety. Furthermore, the formation of a 2,5- and a 2,4-bis(arylethynyl)rhodacyclopentadiene is observed. The unique [3+2] cyclization product was used for the synthesis of a highly conjugated organic molecule, which is hard to access or even inaccessible by conventional methods. Thus, at elevated temperatures, reaction of the [3+2] product with para-tolyl isocyanate led to the formation of a purple organic compound containing the organic fulvene structure and one equivalent of para-tolyl isocyanate. The blue and green [3+2+3] complexes show an unusually broad absorption from 500 - 1000 nm with extinction coefficients ε of up to 11000 M-1 cm-1. The purple organic molecule shows an absorption spectrum similar to those of known diketopyrrolopyrroles. Additionally, the reaction of [Rh(acac)(PMe3)2] with para-tolyl isocyanate was investigated. A cis-phosphine complex of the form cis-[Rh(acac)(PMe3)2(isocyanate)2] with an isocyanate dimer bound to the rhodium center by one carbon and one oxygen atom was isolated. Replacing the trimethylphosphine ligands in [Rh(acac)(PMe3)2] with the stronger σ-donating NHC ligand Me2Im (1,3-dimethylimidazolin-2-ylidene), again, drastically alters the reaction. Similar [3+2] and [3+2+3] products to those discussed above could not be unambiguously assigned, but cis- and trans-π-complexes, which are in an equilibrium with the two starting materials, were formed. Chapters 2 is about the influence of the backbone of the α,ω-diynes on the formation and photophysical properties of 2,5-bis(aryl)rhodacyclopentadienes. Therefore, different α,ω-diynes were reacted with [Rh(acac)(PMe3)2] and [Rh(acac)(P(p-tolyl)3)2] in equimolar amounts. In general, a faster consumption of the rhodium(I) starting material is observed while using preorganized α,ω-diynes with electron withdrawing substituents in the backbone. The isolated PMe3-substituted rhodacyclopentadienes exhibit fluorescence, despite the presence of the heavy atom rhodium, with lifetimes τF of < 1 ns and photoluminescence quantum yields Φ of < 0.01 as in previously reported P(p-tolyl)-substituted 2,5-bis(arylethynyl)rhodacyclopentadienes. However, an isolated P(p-tolyl)-substituted 2,5-bis(aryl)rhodacyclopentadiene shows multiple lifetimes and different absorption and excitation spectra leading to the conclusion that different species may be present. Reaction of [Rh(acac)(Me2Im)2] with dimethyl 4,4'-(naphthalene-1,8-diylbis(ethyne-2,1-diyl))dibenzoate, results in the formation of a mixture trans- and cis-NHC-substituted 2,5-bis(aryl)rhodacyclopentadienes. In chapter 3 the reaction of various acac- and diethyldithiocarbamate-substituted rhodium(I) catalysts bearing (chelating)phosphines with α,ω-bis(arylethynyl)alkanes (α,ω-diynes), yielding luminescent dimers and trimers, is described. The photophysical properties of dimers and trimers of the α,ω-diynes were investigated and compared to para-terphenyl, showing a lower quantum yield and a larger apparent Stokes shift. Furthermore, a bimetallic rhodium(I) complex of the form [Rh2(ox)(P(p-tolyl)3)4] (ox: oxalate) was reacted with a CO2Me-substituted α,ω-tetrayne forming a complex in which only one rhodium(I) center reacts with the α,ω-tetrayne. The photophysical properties of this mixed rhodium(I)/(III) species shows only negligible differences compared to the P(p-tolyl)- and CO2Me-substituted 2,5-bis(arylethynyl)rhodacyclopentadiene, previously synthesized by Marder and co-workers.},
  subject      = {{\"U}bergangsmetallkomplexe},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Lang2021,
  author    = {Lang, Katharina},
  title     = {Synthese leitf{\"a}higer elastischer Materialkomposite durch Verwendung metallischer Nanodr{\"a}hte},
  doi       = {10.25972/OPUS-24825},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-248253},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Silbernanodr{\"a}hte (AgNW) wurden in verschiedene Hybridpolymere und in eine als Referenz dienende Silikonzusammensetzung eingebaut. Durch Spincoating konnten transparente leitf{\"a}hige Filme erhalten werden. Deren jeweilige Nanodrahtverteilung, thermische Aktivierung und visuelle Transparenz wurden charakterisiert. Die Perkolationsschwelle der Filme h{\"a}ngt dabei von der individuellen durchschnittlichen AgNW-L{\"a}nge ab. Eine betr{\"a}chtliche Leitf{\"a}higkeit wurde w{\"a}hrend des mechanischen Streckens bis zu 30 \% aufrechterhalten. Mikrostrukturierte Hybridpolymer-Verbundfilme wurden durch UV-Lithographie erhalten. ...},
  subject      = {Verbundwerkstoff},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schaefer2021,
  author    = {Sch{\"a}fer, Markus Manfred},
  title     = {Lokale elektrophoretische Abscheidung keramischer Partikel in station{\"a}ren inhomogenen elektrischen Feldern in polaren und unpolaren L{\"o}semitteln und deren Mischungen},
  doi       = {10.25972/OPUS-22080},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-220803},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die Elektrophoretische Abscheidung (EPD) ist ein zweistufiger Prozess, bei dem geladene Partikel zun{\"a}chst aufgrund eines elektrischen Feldes in einer Suspension bewegt und anschließend auf einer Oberfl{\"a}che abgeschieden werden. Aufgrund der M{\"o}glichkeit zur kosteng{\"u}nstigen Massenproduktion von Filmen auf Oberfl{\"a}chen sowie darauf basierenden dreidimensionalen Mehrschichtsystemen, ist die EPD f{\"u}r die Industrie und die Medizin von großem Interesse. Der 3D-Druck ist dagegen weniger zur Massenproduktion, sondern vielmehr zur Herstellung von Prototypen in niedriger St{\"u}ckzahl geeignet, was ihn jedoch nicht weniger interessant f{\"u}r Industrie und Medizin macht. Beim 3D-Druck wird das Material zum Aufbau einer dreidimensionalen Struktur lokal zur Verf{\"u}gung gestellt, weshalb er den additiven Herstellungsverfahren zugeordnet werden kann. Eine Kombination beider Verfahren er{\"o}ffnet neue M{\"o}glichkeiten zum Aufbau dreidimensionaler Strukturen. Da EPD theoretisch mit jedem geladenen Objekt, Material oder Molek{\"u}l m{\"o}glich ist, ließe sich das Potenzial des 3D-Drucks durch eine Kombination mit EPD signifikant steigern. Prototypen k{\"o}nnten aus einer Vielzahl an Materialien in einem schnellen und kosteng{\"u}nstigen additiven Herstellungsverfahren entstehen, wodurch die M{\"o}glichkeit zum Einsatz als Massenproduktionsverfahren gegeben ist. Eine Nutzung der EPD als 3D-Druck-Verfahren ist jedoch nur m{\"o}glich, wenn es gelingt, die Abscheidung der Partikel lokal zu fokussieren und somit den Aufbau der dreidimensionalen Struktur zu steuern und zu kontrollieren. In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, ob lokale Abscheidung von keramischen Partikeln durch EPD realisierbar ist und welche Bedingungen dazu vorliegen m{\"u}ssen. Insbesondere werden die Bewegungen der geladenen Partikel im inhomogenen elektrischen Feld analysiert und der Einfluss der Polarit{\"a}t des Suspensionsmediums auf die Partikelbewegung und die Partikelablagerung in einer selbstentwickelten Mikro-Flusskammer untersucht. Im unpolaren Medium Cyclohexan steigt die Bewegungsgeschwindigkeit der Partikel linear mit der angelegten Spannung, respektive der elektrischen Feldst{\"a}rke. Die Bewegungsrichtung der Partikel erfolgt entsprechend ihrer positiven Ladung in Richtung der Kathode. Die Partikel scheiden sich als st{\"a}bchenf{\"o}rmige Deposition verteilt auf der Kathodenoberfl{\"a}che ab. Die H{\"a}ufigkeit der Ablagerung ist dabei an der Elektrodenspitze, also im Bereich der h{\"o}chsten Feldst{\"a}rke am gr{\"o}ßten. Die Stabilisierung der Partikel in einem unpolaren L{\"o}semittel wird durch eine Oberfl{\"a}chenbeschichtung mit verschiedenen, struktur{\"a}hnlichen Dispergatoren realisiert. Alle verwendeten Dispergator-Partikel-Systeme zeigen n{\"a}herungsweise gleiches elektrophoretisches Verhalten. In Wasser bewegen sich die positiv geladenen Partikel bei einer angelegten Spannung von unter 3 V entgegen der elektrostatischen Kr{\"a}fte in Richtung Anode, deren Oberfl{\"a}che sie jedoch nicht erreichen, da sie vorher abgelenkt werden. Somit erfolgt keine Abscheidung der Partikel auf keiner der beiden Elektroden. Ab einer Spannung von 3 V beginnen sich Partikel im polaren Medium in Form einer dendritischen Struktur an der Kathodenspitze abzuscheiden. Bei Spannungen von mehr als 17 V beginnt in Wasser eine sichtbare Bildung von Gasblasen an der Anodenoberfl{\"a}che. Beim Abriss der Blasen von der Oberfl{\"a}che wird die vorhandene dendritische Struktur zerst{\"o}rt. In Mischungen aus Ethanol und Cyclohexan wird die Spannung von 5 V konstant gehalten und das Mischungsverh{\"a}ltnis der beiden L{\"o}semittel, und somit die Polarit{\"a}t der Suspension, variiert. Bereits bei 0,1 Vol.-\% Ethanol-Anteil, sowie ab 30 Vol.-\% Ethanol findet eine Partikelbewegung in Richtung der Anode, also entgegen der elektrostatischen Kr{\"a}fte, statt. Da die Partikel die Anodenoberfl{\"a}che aufgrund der repulsiven Wechselwirkungen nicht erreichen, findet keine Abscheidung statt. Nur bei einem Ethanol-Anteil von 7,5 Vol.-\% bis etwa 30 Vol.-\% bewegen sich die Partikel in Richtung Kathode, wo sie sich auch abscheiden. Die merkw{\"u}rdigen Bewegungsph{\"a}nomene der Partikel in der Mikro-Flusskammer konnten nicht mit Sicherheit aufgekl{\"a}rt werden. Induced-charge electroosmotic flow oder andere elektrokinetische Effekte k{\"o}nnten wirken und so die elektrophoretische Partikelbewegung {\"u}berlagern oder beeinflussen. Gezeigt werden konnte jedoch, dass eine lokale Abscheidung von Partikeln mittels EPD m{\"o}glich ist. Dazu ist unter den beschriebenen experimentellen Bedingungen in Wasser eine Spannung im Bereich zwischen 3 V und 17 V n{\"o}tig, um lokal eine dendritische Struktur abzuscheiden. In reinem Cyclohexan und f{\"u}r bestimmte Mischungsverh{\"a}ltnisse von Ethanol und Cyclohexan erfolgt die Abscheidung bei jedem untersuchten Spannungswert. Anders als in Wasser ist die st{\"a}bchenf{\"o}rmige Abscheidung jedoch an mehreren Stellen auf der Elektrodenoberfl{\"a}che zu beobachten. Dennoch kann auch hier von einer lokalen Abscheidung gesprochen werden, da die Wahrscheinlichkeit f{\"u}r die Abscheidung an der Elektrodenspitze am gr{\"o}ßten ist, was nach einiger Zeit zu einer lokal erh{\"o}hten Schichtdicke f{\"u}hrt.},
  subject      = {Elektrophorese},
  language  = {de}
}
@phdthesis{GamachegebRupp2021,
  author    = {Gamache [geb. Rupp], Mira Theresa},
  title     = {Ligand Design for Ru(II) Photosensitizers in Photocatalytic Hydrogen Evolution},
  doi       = {10.25972/OPUS-24676},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-246766},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {This thesis investigates different ligand designs for Ru(II) complexes and the activity of the complexes as photosensitizer (PS) in photocatalytic hydrogen evolution. The catalytic system typically contains a catalyst, a sacrificial electron donor (SED) and a PS, which needs to exhibit strong absorption and luminescence, as well as reversible redox behavior. Electron-withdrawing pyridine substituents on the terpyridine metal ion receptor result in an increase of excited-state lifetime and quantum yield (Φ = 74*10-5; τ = 3.8 ns) and lead to complex III-C1 exhibiting activity as PS. While the turn-over frequency (TOFmax) and turn-over number (TON) are relatively low (TOFmax = 57 mmolH2 molPS-1 min-1; TON(44 h) = 134 mmolH2 molPS-1), the catalytic system is long-lived, losing only 20\% of its activity over the course of 12 days. Interestingly, the heteroleptic design in III-C1 proves to be beneficial for the performance as PS, despite III-C1 having comparable photophysical and electrochemical properties as the homoleptic complex IV-C2 (TOFmax = 35 mmolH2 molPS-1 min-1; TON(24 h) = 14 mmolH2 molPS-1). Reductive quenching of the excited PS by the SED is identified as rate-limiting step in both cases. Hence, the ligands are designed to be more electron-accepting either via N-methylation of the peripheral pyridine substituents or introduction of a pyrimidine ring in the metal ion receptor, leading to increased excited-state lifetimes (τ = 9-40 ns) and luminescence quantum yields (Φ = 40-400*10-5). However, the more electron-accepting character of the ligands also results in anodically shifted reduction potentials, leading to a lack of driving force for the electron transfer from the reduced PS to the catalyst. Hence, this electron transfer step is found to be a limiting factor to the overall performance of the PS. While higher TOFmax in hydrogen evolution experiments are observed for pyrimidine-containing PS (TOFmax = 300-715 mmolH2 molPS-1 min-1), the longevity for these systems is reduced with half-life times of 2-6 h. Expansion of the pyrimidine-containing ligands to dinuclear complexes yields a stronger absorptivity (ε = 100-135*103 L mol-1 cm-1), increased luminescence (τ = 90-125 ns, Φ = 210-350*10-5) and can also result in higher TOFmax given sufficient driving force for electron transfer to the catalyst (TOFmax = 1500 mmolH2 molPS-1 min-1). When comparing complexes with similar driving forces, stronger luminescence is reflected in a higher TOFmax. Besides thermodynamic considerations, kinetic effects and electron transfer efficiency are assumed to impact the observed activity in hydrogen evolution. In summary, this work shows that targeted ligand design can make the previously disregarded group of Ru(II) complexes with tridentate ligands attractive candidates for use as PS in photocatalytic hydrogen evolution.},
  subject      = {Fotokatalyse},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Budiman2020,
  author    = {Budiman, Yudha Prawira},
  title     = {Applications of Fluorinated Aryl Boronates in Organic Synthesis},
  doi       = {10.25972/OPUS-21757},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-217579},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Fluorinated compounds are an important motif, particularly in pharmaceuticals, as one-third of the top performing drugs have fluorine in their structures. Fluorinated biaryls also have numerous applications in areas such as material science, agriculture, crystal engineering, supramolecular chemistry, etc. Thus, the development of new synthetic routes to fluorinated chemical compounds is an important area of current research. One promising method is the borylation of suitable precursors to generate fluorinated aryl boronates as versatile building blocks for organic synthesis. Chapter 1 In this chapter, the latest developments in the synthesis, stability issues, and applications of fluorinated aryl boronates in organic synthesis are reviewed. The catalytic synthesis of fluorinated aryl boronates using different methods, such as C-H, C-F, and C-X (X = Cl, Br, I, OTf) borylations are discussed. Further studies covering instability issues of the fluorinated boronate derivatives, which are accelerated by ortho-fluorine, have been reported, and the applications of these substrates, therefore, need special treatment. Numerous groups have reported methods to employ highly fluorinated aryl boronates that anticipate the protodeboronation issue; thus, polyfluorinated aryl boronates, especially those containing ortho-fluorine substituents, can be converted into chloride, bromide, iodide, phenol, carboxylic acid, nitro, cyano, methyl esters, and aldehyde analogues. These substrates can be applied in many cross-coupling reactions, such as the Suzuki-Miyaura reaction with aryl halides, the Chan-Evans-Lam C-N reaction with aryl amines or nitrosoarenes, C-C(O) reactions with N-(aryl-carbonyloxy)phthalamides or thiol esters (Liebskind-Srogl cross-coupling), and oxidative coupling reactions with terminal alkynes. Furthermore, the difficult reductive elimination from the highly stable complex [PdL2(2,6-C6F2+nH3-n)2] was the next challenge to be targeted in the homocoupling of 2,6-di-fluoro aryl pinacol boronates, and it has been solved by conducting the reaction in arene solvents that reduce the energy barrier in this step as long as no coordinating solvent or ancillary ligand is employed. Chapter 2 In this chapter, phenanthroline-ligated copper complexes proved to be efficient catalysts for the Suzuki-Miyaura cross-coupling of highly fluorinated aryl boronate esters (ArF-Bpin) with aryl iodides or bromides. This newly developed method is an attractive alternative to the traditional methods as copper is an Earth-abundant metal, less toxic, and cheaper compared to the traditional methods which commonly required palladium catalysts, and silver oxide that is also often required in stoichiometric amounts. A combination of 10 mol\% copper iodide and 10 mol\% phenanthroline, with CsF as a base, in DMF, at 130 ˚C, for 18 hours is efficient to cross-couple fluorinated aryl pinacol boronates with aryl iodides to generate cross-coupled products in good to excellent yields. This method is also viable for polyfluorophenyl borate salts such as pentafluorophenyl-BF3K. Notably, employing aryl bromides instead of aryl iodides for the coupling with fluorinated aryl-Bpin compounds is also possible; however, increased amounts of CuI/phenanthroline catalyst is necessary, in a mixture of DMF and toluene (1:1). A diverse range of π···π stacking interactions is observed in the cross-coupling products partly perfluorinated biaryl crystals. They range from arene-perfluoroarene interactions (2-(perfluorophenyl)naphthalene and 2,3,4-trifluorobiphenyl) to arene-arene (9-perfluorophenyl)anthracene) and perfluoroarene-perfluoroarene (2,3,4,5,6-pentafluoro-2'methylbiphenyl) interactions. Chapter 3 In this chapter, the efficient Pd-catalyzed homocoupling reaction of aryl pinacol pinacol boronates (ArF-Bpin) that contain two ortho-fluorines is presented. The reaction must be conducted in a "noncoordinating" solvent such as toluene, benzene, or m-xylene and, notably, stronger coordinating solvents or ancillary ligands have to be avoided. Thus, the Pd center becomes more electron deficient and the reductive elimination becomes more favorable. The Pd-catalyzed homocoupling reaction of di-ortho-fluorinated aryl boronate derivatives is difficult in strongly coordinating solvents or in the presence of strong ancillary ligands, as the reaction stops at the [PdL2(2,6-C6F2+nH3-n)2] stage after the transmetalations without the reductive elimination taking place. It is known that the rate of reductive elimination of Ar-Ar from [ML2(Ar)(Ar)] complexes containing group-10 metals decreases in the order Arrich-Arpoor > Arrich-Arrich > Arpoor-Arpoor. Furthermore, reductive elimination of the most electron-poor diaryls, such as C6F5-C6F5, from [PdL2(C6F5)2] complexes is difficult and has been a challenge for 50 years, due to their high stability as the Pd-Caryl bond is strong. Thus, the Pd-catalyzed homocoupling of perfluoro phenyl boronates is found to be rather difficult.   Further investigation showed that stoichiometric reactions of C6F5Bpin, 2,4,6-trifluorophenyl-Bpin, or 2,6-difluorophenyl-Bpin with palladium acetate in MeCN stops at the double transmetalation step, as demonstrated by the isolation of cis-[Pd(MeCN)2(C6F5)2], cis-[Pd(MeCN)2(2,4,6-C6F3H2)2], and cis-[Pd(MeCN)2(2,6-C6F2H3)2] in quantitative yields. Thus, it can be concluded that the reductive elimination from diaryl-palladium complexes containing two ortho-fluorines in both aryl rings, is difficult even in a weakly coordinating solvent such as MeCN. Therefore, even less coordinating solvents are needed to make the Pd center more electron deficient. Reactions using "noncoordinating" arene solvents such as toluene, benzene, or m-xylene were conducted and found to be effective for the catalytic homocoupling of 2,6-C6F2+nH3-nBpin. The scope of the reactions was expanded. Using toluene as the solvent, the palladium-catalyzed homocoupling of ArF-Bpin derivatives containing one, two or no ortho-fluorines gave the coupled products in excellent yields without any difficulties. DFT calculations at the B3LYP-D3/def2-TZVP/6-311+g(2d,p)/IEFPCM // B3LYP-D3/SDD/6-31g**/IEFPCM level of theory predicted an exergonic process and lower barrier (< 21 kcal/mol) for the reductive elimination of Pd(C6F5)2 complexes bearing arene ligands, compared to stronger coordinating solvents (acetonitrile, THF, SMe2, and PMe3), which have high barriers ( > 33.7 kcal/mol). Reductive elimination from [Pd(ηn-Ar)(C6F5)2] complexes have low barriers due to: (i) ring slippage of the arene ligand as a hapticity change from η6 in the reactant to ηn (n ≤ 3) in the transition state and the product, which led to less σ-repulsion; and (ii) more favorable π-back-bonding from Pd(ArF)2 to the arene fragment in the transition state. Chapter 4 In this chapter, the efficient Pd-catalyzed C-Cl borylation of aryl chlorides containing two ortho-fluorines is presented. The reactions are conducted under base-free conditions to prevent the decomposition of the di-ortho-fluorinated aryl boronates, which are unstable in the presence of base. A combination of Pd(dba)2 (dba = dibenzylideneacetone) with SPhos (2-dicyclohexylphosphino-2′,6′-dimethoxybiphenyl) as a ligand is efficient to catalyze the C-Cl borylation of aryl chlorides containing two ortho-fluorine substituents without base, and the products were isolated in excellent yields. The substrate scope can be expanded to aryl chloride containing one or no ortho-fluorines and the borylated products were isolated in good to very good yield. This method provides a nice alternative to traditional methodologies using lithium or Grignard reagents.},
  subject      = {Homogene Katalyse},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Munzert2018,
  author    = {Munzert, Stefanie Martina},
  title     = {Coordination of dynamic metallosupramolecular polymers (MEPEs)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-160650},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Several transition metal ions, like Fe2+, Co2+, Ni2+, and Zn2+ complex to the ditopic ligand 1,4-bis(2,2':6',2''-terpyridin-4'-yl)benzene. Due to the high association constant, metal ion induced self-assembly of Fe2+, Co2+, and Ni2+ leads to extended, rigid-rod like metallo-supramolecular coordination polyelectrolytes (MEPEs) even in aqueous solution. Here, the kinetics of coordination and the kinetics of growth of MEPEs are presented. The species in solutions are analyzed by stopped-flow fluorescence spectroscopy, light scattering, viscometry and cryogenic transmission electron microscopy. At near-stoichiometric amounts of the reactants, high molar masses are obtained, which follow the order Ni-MEPE ~ Co-MEPE < Fe-MEPE. Furthermore, a way is presented to adjust the average molar mass, chain-length and viscosity of MEPEs using the monotopic chain stopper 4'-(phenyl)-2,2':6',2''-terpyridine.},
  subject      = {Supramolekulare Chemie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schott2015,
  author    = {Schott, Marco},
  title     = {Neuartige Elektrodenmaterialien auf der Basis von Metallo-Polyelektrolyten und Hybridpolymeren f{\"u}r elektrochrome Fenster},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-116904},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Herstellung von elektrochromen (Nanokomposit-) Materialien auf der Basis des Metall-Komplexes Fe(ph-tpy)2 und eines Metallo-supramolekularen Polyelektrolyten (Fe-MEPE) f{\"u}r den Einsatz in glas- und kunstoffbasierten elektrochromen Elementen (ECDs) mit elektrisch schaltbarer Transmission untersucht. Mittels Layer-by-Layer (LbL)- und Tauchbeschichtungsverfahren ist es m{\"o}glich, homogene Fe-MEPE-Filme auf transparenten, leitf{\"a}higen Oxidsubstraten (TCO) herzustellen. Die eingesetzten TCO-Substrate besitzen eine hohe Transparenz im sichtbaren Bereich und einen geringen Fl{\"a}chenwiderstand, so dass in elektrochromen Elementen (ECDs) hohe Transmissionswerte im Hellzustand und kurze Schaltzeiten erzielt werden k{\"o}nnen. Als Referenzmaterial wurde Fe(ph-tpy)2 untersucht, um die Vorteile von polymeren Strukturen gegen{\"u}ber mononuklearen Metall-Komplexen aufzuzeigen. Die rosa-violetten Fe(ph-tpy)2-Komplexe eignen sich nicht f{\"u}r die Herstellung elektrochromer D{\"u}nnschichten, aufgrund der schlechten Benetzbarkeit und Haftung auf TCO-Substraten. Dagegen besitzen Fe-MEPE hervorragende elektrochrome Eigenschaften. Fe-MEPE ist gut l{\"o}slich in Alkoholen und Etheralkoholen, wobei in MeOH der gr{\"o}ßte Extinktionskoeffizient εmax (46.890 M-1•cm-1) erreicht wird. Ein Vergleich zwischen LbL-assemblierten und tauchbeschichteten Fe-MEPE-Schichten zeigt, dass die elektrochromen Filme mittels Tauchbeschichtung schneller hergestellt werden k{\"o}nnen und geringere Schaltzeiten haben. Die h{\"o}chste optische Qualit{\"a}t wird mit einem L{\"o}sungsmittelgemisch aus EtOH, MeOH und 2-Butoxyethanol erreicht. Die Schichten weisen eine homogene, defektfreie Oberfl{\"a}che mit hoher Transparenz auf. Fe-MEPE-Schichten sind bis etwa 100 °C stabil. Bei weiterer Erh{\"o}hung der Temperatur f{\"a}rben sie sich irreversibel gr{\"u}n f{\"a}rben und lassen sich nicht mehr schalten. Die Gr{\"u}nf{\"a}rbung ist durch eine {\"A}nderung der Molekularstruktur der Fe-MEPE-Polymere bedingt. Ab einer Temperatur von etwa 100 °C findet ein {\"U}bergang von der Niedrigtemperatur- zu einer Hochtemperaturphase statt. Der axiale Fe-N-Abstand verringert sich dabei von 1,95 auf 1,88 {\AA}, der {\"a}quatoriale Fe-N-Abstand vergr{\"o}ßert sich von 1,98 auf 2,01 {\AA}. Elektrochemische Untersuchungen zeigen, dass Fe-MEPE-Schichten bei Spannungen im Bereich von 3,85 bis 4,10 V vs. Li/Li+ in fl{\"u}ssigen organischen Elektrolyten von blau nach farblos schalten durch Oxidation von Fe(II) nach Fe(III) und bei etwa 4,00 bis 3,75 V vs. Li/Li+ f{\"a}rben sich die Fe-MEPE-Schichten reduktiv wieder blau. Es k{\"o}nnen hohe Coulomb-Effizienzen von etwa 94 \%, F{\"a}rbeeffizienzen η > 500 cm2•C-1 bei 592 nm und visuelle Transmissionsunterschiede Δτv von bis zu 58 \% erreicht werden. Jedoch l{\"o}sen sich die Fe-MEPE-Schichten ohne Hybridpolymer (ORMOCER®) als Bindemittel in einigen fl{\"u}ssigen und gelf{\"o}rmigen Elektrolyten nach einigen tausend Schaltzyklen teilweise ab. Um die Haftung und die thermische Stabilit{\"a}t der elektrochromen Schichten zu verbessern, werden Fe(ph-tpy)2 und Fe-MEPE in ein ORMOCER® eingebettet. Hierf{\"u}r ist ein hydroxy-funktionalisiertes ORMOCER® mit einem hohen OH/Si-Verh{\"a}ltnis (1,75 : 1) am besten geeignet. Im Gegensatz zu den rosa-violetten ORMOCER®/Fe(ph-tpy)2-Schichten weisen die blau gef{\"a}rbten ORMOCER®/Fe-MEPE-Schichten eine bessere Filmbildung sowie eine h{\"o}here Homogenit{\"a}t und Transparenz auf. Mit einem L{\"o}sungsmittelgemisch aus EtOH, MeOH und 2-Butoxyethanol k{\"o}nnen mittels Tauchbeschichtung homogene ORMOCER®/Fe-MEPE-Filme mit geringem Haze (< 0,5 \%) bis zu einer Probengr{\"o}ße von 20 x 30 cm2 hergestellt werden. Die elektrochromen Eigenschaften bleiben bis zu einem ORMOCER®/Fe-MEPE-Verh{\"a}ltnis von 40:1 und Schichtdicken von etwa 10 µm erhalten, wobei die Schaltgeschwindigkeit mit zunehmendem ORMOCER®-Anteil abnimmt. Als optimal erweist sich ein ORMOCER®/Fe-MEPE-Verh{\"a}ltnis von 3:1, bei dem die Schichten hervorragende optische und elektrochrome Eigenschaften sowie eine gute thermische und mechanische Best{\"a}ndigkeit besitzen. Die thermische Stabilit{\"a}t der ORMOCER®/Fe-MEPE-Filme kann so auf {\"u}ber 100 °C erh{\"o}ht werden; die blaue Farbe und die elektrochromen Eigenschaften der Schichten bleibt auch nach kurzzeitigem Tempern bei 200 °C erhalten. Im Vergleich zu Fe-MEPE-Schichten ohne ORMOCER® ist die Intensit{\"a}t der Metal-to-Ligand Charge Transfer (MLCT)-Bande bei etwa 593 nm und die Ladungsdichte der ORMOCER®/Fe-MEPE-Schichten bei gleicher Schichtdicke geringer, was zur Folge hat, dass auch die F{\"a}rbeeffizienz η der Kompositmaterialien geringer ist. Allerdings konnte der visuelle Transmissionsunterschied Δτv auf 62 \% gesteigert werden und die ORMOCER®/Fe-MEPE-Schichten besitzen dar{\"u}berhinaus eine hohe Zyklenstabilit{\"a}t {\"u}ber mehrere tausend Schaltzyklen ohne signifikanten Ladungsverlust. Weiterhin weist in ORMOCER® eingebettetes Fe-MEPE polyelektrochrome Eigenschaften auf; bei negativen Spannungen (< -1,9 V vs. Fc/Fc+) f{\"a}rben sich die ORMOCER®/Fe-MEPE-Schichten gr{\"u}n und weisen eine starke Absorption im NIR-Bereich auf. Im Hinblick auf eine Verwendung von Fe-MEPE bzw. ORMOCER®/Fe-MEPE als Arbeitselektrode (WE) in ECDs sind verschiedene Materialien, wie z. B. ITO, V2O5, TiVOx und Preußisch Blau (PB), f{\"u}r den Einsatz als Gegenelektrode (CE) denkbar. Vor allem PB ist als Material f{\"u}r die CE interessant, da es komplement{\"a}r zu Fe-MEPE von blau nach farblos schaltet. Dadurch kann in einem ECD mit einer Fe-MEPE-basierten WE der visuelle Transmissionsunterschied ∆τv im Vergleich zu ECDs mit einer V2O5- oder TiVOx-Gegenelektrode, die keinen farblosen Redoxzustand besitzen, erh{\"o}ht werden. Demnach stellen Fe-MEPE bzw. ORMOCER®/Fe-MEPE vielversprechende elektrochrome Materialien f{\"u}r den Einsatz in schaltbaren Fenstern (Smart Windows) dar, vor allem wegen hervorragender Beschichtungseigenschaften, hoher F{\"a}rbeeffizienz und kurzen Schaltzeiten.},
  subject      = {Supramolekulare Chemie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Geist2015,
  author    = {Geist, Matthias},
  title     = {Koordinationspolymere auf der Basis von Terpyridin und Dipyridyltriazin: Synthese und Anwendung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-114715},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Der erste Teil der Arbeit untersucht den Einsatzes von 4,6-Di-(pyrid-2´-yl)-1,3,5-triazin als Baustein f{\"u}r Metallo-supramolekulare Polyelektrolyte. Die daf{\"u}r n{\"o}tigen ditopen Liganden werden mittels Stille Kreuzkupplungen dargestellt. Die Absorptions- und Fluoreszenzeigenschaften k{\"o}nnen durch den Einbau von Oligothiophenen eingestellt werden. Im zweiten Teil der Arbeit werden die elektrorheologischen Eigenschaften von Metallo-supramolekularen Polyelektrolyten untersucht. Zu diesem Zweck werden die Koordinationspolymere in das Schichtsilikat Montmorillonit interkaliert. Die Interkalation wird mittels verschiedener analytischer Methoden wie Pulverdiffraktometrie, Thermoanalyse oder Infrarotspektroskopie untersucht. Die entstehenden Nanokomposite zeigen einen elektrorheologischen Effekt bei einer geringen Stromdichte.},
  subject      = {Nanokomposit},
  language  = {de}
}