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DFG Forschergruppe FOR 1497
Forschergruppe Zwillingspolymerisation

TP 6: Simultane Polymerisation von zwei oder mehreren Zwillingsmonomeren zur Synthese funktionalisierter Kieselgelhybridmaterialien (1. FP)

Projektleiter:  Prof. Dr. Stefan Spange
                         TU Chemnitz, Professur Polymerchemie, Chemnitz

Projektziele:
  • Synthese und Charakterisierung neuer Materialien:

Simultane Zwillingspolymerisation als neue Variante zur Herstellung nanostrukturierter Hybridmaterialien

schematische Reaktionsgleichung

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Poröse, organisch funktionalisierte formtreue Kieselgelhybridmaterialien

schematische Darstellung nanostrukturierten Hybridmaterials

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Synthese teillöslicher und nanostrukturierter Hybridmaterialien durch Zwillingspolymerisation

Erzeugen von Polymeren mit löslichem Anteil durch gezielte Modifizierung der Struktur des Monomers

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Bisher hauptsächlich unlösliche Materialien mit vernetzter Struktur


Ergebnisse:

Die Entwicklung der simultanen Zwillingspolymerisation (SZP) war das wichtigste und prägende Ergebnis der ersten Förderperiode. Die SZP hat sich zudem als wichtige Säule mit großen synthetischen Potential auch für andere Arbeitsgruppen und Partner der Industrie erwiesen. Das nachfolgende Schema gibt das Grundprinzip der SZP am Beispiel der Herstellung eines ternären Hybridmaterials bestehend SiOX/(Si(R2)2-O-)y/Phenolharz wider.




Schema 1: Vereinfacht dargestellter Ablauf der simultanen Zwillingspolymerisation zur Herstellung organisch funktionalisierter SiO2-Hybridmaterialien oder poröser Oxide am Beispiel von Zwillingsmonomeren auf Salicylalkoholbasis. Statt Si kann auch Sn, Ti oder B als Zentralatom eingesetzt werden.

Die Idee der SZP hat uns dazu inspiriert, weitere Synthesevarianten zur Herstellung von Nanokompositen zu entwickeln bzw. in Anlehnung daran zu konzipieren. Mit Hilfe der ESP gelingt es Materialien herzustellen, welche mit konventionellen Synthesen bisher nicht zugänglich sind.


Publikation: T. Löschner, A. Mehner, S. Grund, A. Seifert, A. Pohlers, A. Lange, G. Cox, H.-J. Hähnle, S. Spange, Angew. Chem.Int. Ed. 2012, 51, 3258-3261. DOI: 10.1002/anie.201108011

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