Studien zur Synthese mesoporöser Organosilica-Hybridmaterialien mit konjugierten pi-Systemen

Abstract

Seit der Entdeckung der mesoporösen Hybridmaterialien bzw. seit der Entwicklung von periodisch mesoporösen Organosilicas (PMOs), wird versucht, die Bandbreite dieser darin enthaltenen organischen Funktionalitäten zu vergrößern. Trotz großer Anstrengungen konnten bisher nicht allzu viele verschiedenartige Gruppen in PMOs integriert werden. Im Rahmen dieser Arbeit konnten insgesamt vier neue bis-silylierte Precursoren für die Darstellung von mesoporösen Hybridmaterialien hergestellt werden. Diese können thematisch in drei Abschnitte unterteilt werden, die sich wie folgt zusammenfassen lassen. Zum einen wurde mit der Darstellung eines thioharnstoff-verbrückten Hybridmaterials, also eines Stoffes mit potentiell komplexierenden Lewis-Base-Zentren, die Klasse dieser Materialien um einen Vertreter erweitert, dessen Anwendungspotential beispielsweise in der Schwermetall¬adsorption anzusiedeln ist. Zum zweiten konnte durch die systematische Verlängerung von konjugierten pi-Systemen der organischen Brücken des Gerüstmaterials, die optische Signatur dieser Materialien derart modifiziert werden, dass die Absorption der e/m-Strahlung in den sichtbaren Bereich hineinreicht. Auf diese Weise konnten erstmalig farbige mesoporöse Hybridmaterialien mit und ohne Heteroatomen durch die Verwendung von Einquellen-Precursoren erzeugt werden. Und zum dritten wurde untersucht, inwiefern sich durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den organischen Brücken innerhalb der Porenwand geordnete Strukturen auf molekularer Ebene von organisch-anorganischen Hybridmaterialien aufbauen lassen. Bislang wurde ein solches Ordnungsphänomen, welches zur Ausbildung kristallähnlicher Porenwände führt, lediglich bei ungesättigten und/oder aromatischen Precursor-Systemen beobachtet.