Polymergebundene Nitrone

Abstract

In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Datenspeichern und ihrer Speicherkapazität immer größer geworden. Dazu sind neue Speichermaterialien notwendig sind, wofür sich in vielen Fällen polymere schaltbare Materialien eignen.Aus diesem Grunde wurden in der vorliegenden Arbeit polymergebundene Nitrone hergestellt, um diese als photoreaktives Material zu untersuchen. Die direkte freie radikalische Polymerisation war nicht möglich. Um zu den polymergebundenen Nitronen zu gelangen, mussten zuerst die Doppelbindungen enthaltenden Aldehyde polymerisiert und dann polymeranalog, meist quantitativ mit den N?Alkylhydroxylaminen zum Nitron kondensiert werden. Des weiteren wurden nitronhaltige Polymere auf direktem Weg durch enzymatisch-oxidative Polymerisation von nitronhaltigen Phenolen erhalten.Auch wurden Aldehydmonomere mit dem sperrigen dimethylierten b-Cyclodextrin als 'Schutzgruppe' komplexiert und im wässrigen Medium radikalisch polymerisiert, was zu höheren Molgewichten führte. Hierbei trat auch ein interessanter Verzögerungseffekt bei der Polymerisation von 4-Vinylbenzaldehyd auf, was sich in längeren Polymerisationszeiten und geringeren Polymerisationsausbeuten bemerkbar machte.Die UV-Bestrahlung der Nitronfunktion führt zum entsprechenden dreigliedrigen Oxaziridinring, der eine geringere Polarität als das Nitron besitzt. Die Wellenleitermodenspektroskopie der nitronhaltigen Polymerfilme zeigte, dass die Schichtdicke weitgehend konstant bleibt, während die Brechungsindices stark abnehmen. Eine thermische Ringöffnung der polymergebundenen Oxaziridine zu den entsprechenden Nitronen scheint bei dieser Art von Polymeren nicht möglich zu sein.

In the last decades the demand on data storage and storage capacity became bigger and bigger, wherefore new storage materials are necessary. In most cases polymeric switchable materials serve for this application. Therefore polymeric nitrons were synthesized in this work, in order to investigate them as photo-reactive material. The direct free radical polymerization was not possible. To yield polymeric nitrons, the appropriate vinyl aldehydes were polymerized first and then the polyaldehydes were condensed with N-alkylhydroxylamines to nitrons in high yields. Further on, polynitrons were synthesized by use of enzymatic-oxidative polymerization of phenolic nitrons. Aldehyde monomers were also complexed with the bulky b-cyclodextrin as protection group. They were polymerized radically in aqueous medium, leading to higher molar masses. However, an interesting retardation effect occurred during the polymerization of the CD-complexed 4-vinylbenzaldehyde. Longer polymerization times and higher polymer yields were noticeable. The UV-irradiation of the nitron function leads to three-membered oxaziridines, that have an lower polarity than the nitrons. Waveguide mode spectroscopy of the nitronic polymer films showed, that the film thickness remained constant and the refractive indices decreased strongly. A thermal ring-opening of the polymeric oxaziridines to the corresponding nitrons seemed not to be possible with this kind of polymer.