KIP publications

year 2019
author(s) Rainer Bäuerle
title Infrarotspektroskopische Untersuchungen zur Immobilisierung organischer Dotanten und zur Aromatisierung von para-Phenylen
KIP-Nummer HD-KIP 19-33
KIP-Gruppe(n) F6
document type Masterarbeit
Abstract (de)

In dieser Arbeit wurde die Immobilisierung eines n-Dotanten sowie die Aromatisierung von para-Phenylen mit Infrarotspektroskopie untersucht. Die Immobilisierung des literaturbekannten n-Dotanten 1,3-Dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1Hbenzoimidazole (DMBI) erfolgte durch eine ergänzende Azidogruppe als Anker. Die Aktivierung der Ankergruppe durch UV- und thermische Behandlung konnte anhand der Infrarotspektren nachgewiesen werden. Ein aktivierter Film aus Dotant und [6,6]-Phenyl-C61Buttersäuremethylester (PCBM) erwies sich im Ultrahochvakuum (UHV) als stabil. Unter identischen Bedingungen wurde bei dem gleichen Dotant ohne Ankergruppe eine Konzentrationsabnahme festgestellt. Ebenfalls mit Infrarotspektroskopie wurde die Aromatisierung von geraden (anti-) und geknickten (syn-)Präkursoren für Poly-(para-phenylen) (PPP) und für das kürzere Nona-(para-phenylen) (9PP) analysiert. Die Präkursoren wurden schrittweise auf unterschiedlichen Temperaturen ausgeheizt. Eine ähnliche Reaktionsgeschwindigkeit für den syn- und anti-PPP-Präkursor wurde anhand von Modellen der jeweiligen dielektrischen Funktion ermittelt. Quantenchemische Rechnungen erlaubten eine Orientierungsbestimmung der Moleküle im Film. Filme aus syn-para-Phenylen und seinen Präkursoren waren isotrop, Filme aus anti-para-Phenylen und den entsprechenden Präkursoren zeigten eine Vorzugsrichtung der Moleküle. Beim Dotierversuch von 9PP mit Molybdän(VI)-oxid zeigte sich kein Ladungstransfer.

Abstract (en)

In this work the immobilisation of an n-dopant as well as the aromatisation of para-phenylene were investigated using infrared (IR) spectroscopy. The immobilisation of the literature known n-dopant 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzoimidazole (DMBI) was achieved with an azide group as an anchor. This anchor was activated via UV and thermal treatment as confirmed with IR. An activated blend of dopant and [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM) was proven to be stable in ultrahigh vacuum (UHV). Under identical conditions the same dopant without anchor group left the blend. Also with infrared spectrocopy the aromatisation of linear (anti) and kinked (syn) precursors of poly-(para-phenylene) (PPP) and the shorter nona-(para-phenylene) (9PP) was studied. The precursors were annealed stepwise at different temperatures. A similar reaction speed of syn and anti PPP precursor was determined with models of the corresponding dielectric functions. Quantum chemical calculations allowed for detection of orientation within the films. Syn para-phenylene and its precursors were isotropic whereas anti para-phenylene and its precursors exhibited a preferred molecular orientation in thin films. Upon contact with molybdenum trioxide, 9PP did not show charge transfer.

bibtex
@mastersthesis{Baeuerle2019,
  author   = {Rainer Bäuerle},
  title    = {Infrarotspektroskopische Untersuchungen zur Immobilisierung organischer Dotanten und zur Aromatisierung von para-Phenylen},
  school   = {Universität Heidelberg},
  year     = {2019},
  type     = {Masterarbeit}
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