Skalenverhalten, effektive Größe und Lösungsverhalten von Dendrimeren

Ziel der Arbeiten ist es, Dendrimere als Modellsysteme einzusetzen, um den Einfluss der Verzweigung auf Ausdehnung und Flexibilität von Makromolekülen zu studieren. Damit wird eine generelle Methode zur Charakterisierung der Verzweigung entwickelt, die auch auf hochverzweigte Polymere angewandt werden kann. Dazu werden struktureinheitliche Dendrimere synthetisiert, an denen der Verzweigungsgrad und Spacerlänge variiert werden. Über die Funktionalität der terminalen Gruppen wird selektiv die Löslichkeit einzelner Bereiche der Moleküle eingestellt. Als Maß für die Ausdehnung der Moleküle wird der hydrodynamische Radius über die Stokes-Einstein-Beziehung aus dem Diffusionskoeffizienten, der mit PFG-NMR gemessen wird, ermittelt. Aus der Molmassenabhängigkeit wird die fraktale Dimension, welche die Raumerfüllung beim Aufbau der Moleküle beschreibt, abgeleitet. Aussagen zu Flexibilität der Moleküle ergeben sich aus der Konzentrationsabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten. Weitere Informationen über die Molekülgröße erhält man aus intramolekularen Abständen, die aus Lösungs- und Festkörper-NMR-Experimenten gewonnen werden. Die Resultate werden mit Molekülsimulationen verglichen.

DFG-Verfahren Sachbeihilfen

Beteiligte Person Professorin Brigitte Voit, Ph.D.