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type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Thusek, Jean
title: Spektroskopische Untersuchungen an Matrix-isolierten N-Heteropolyzyklen
subjects: ddc-540
divisions: i-120200
adv_faculty: af-12
abstract: In den letzten Jahren haben sich N-Heteropolyzyklen zu vielversprechenden Kandidaten für Anwendungen in der organischen Elektronik entwickelt. Zu diesem Zweck ist ein tiefgehendes Verständnis der niederenergetischen elektronischen Anregungs- und Emissionscharakteristika von entscheidender Bedeutung. Die kontrollierte Bildung schwach gebundener van-der-Waals-Dimere und die Charakterisierung ihrer optischen Eigenschaften stellen dabei wichtige Bausteine für den Einblick in die Natur intermolekularer Wechselwirkungen dar.
In dieser Arbeit wurde auf die Matrixisolations-Technik zurückgegriffen, mit der hochaufgelöste Infrarot-, Absorptions- und Emissionsspektren von niedrig konzentrierten Analytsubstanzen bei 4 K in festem Neon erhalten wurden. Durch kontrollierte Variation aggregationsfördernder Parameter (Temperatur und Konzentration) konnte zwischen Monomer- und Dimerspektren differenziert werden.
Anhand des kleinen Modellsystems Pyridin gelang die gezielte Bildung und detaillierte Charakterisierung des doppelt Wasserstoff-verbrückten, vollständig planaren Pyridin-Dimers in Neon. Die Aufklärung der Struktur erfolgte durch Analyse der Frequenzverschiebungen im Infrarot-Bereich bei Dimerisierung im Zusammenspiel mit quantenchemischen Rechnungen und wird gestützt durch Isotopenexperimente an Pyridin-d5.
Die elektronischen Anregungsspektren von Tetracen und zweier im Grundgerüst Stickstoff-substituierter Derivate wurden hinsichtlich ihres Verhaltens unter aggregationsfördernden Bedingungen untersucht. Im Falle von Tetracen wurden erstmals Hinweise auf die Bildung von Dimeren bei höheren Konzentrationen in Form von J-Aggregaten gefunden. Zusätzliche niederenergetische Anregungsbanden im Spektrum der Stickstoff-Derivate von Tetracen konnten durch Intensitätsverstärkungen durch Wechselwirkungen mit dipolverbotenen Übergängen im Rahmen des Herzberg-Teller-Modells vibronischer Kopplung erklärt werden.
Es wurden ebenfalls hochaufgelöste Absorptions- und Fluoreszenzspektren von Pentacen und 6,13-Diazapentacen in festem Neon aufgenommen. Begleitende quantenchemische Rechnungen ermöglichten die Zuordnung spezifischer schwingungsaufgelöster Signale zu den entsprechenden Normalmoden. Darüber hinaus gelang erstmals der spektroskopische Nachweis der Bildung von van-der-Waals-Dimeren beider Spezies. Diese Dimere weisen signifikant unterschiedliche optische Eigenschaften auf, die auf die Veränderung der elektronischen Struktur durch die formale Einführung von sp2-hybridisierten Stickstoffatomen in das molekulare Rückgrat zurückgeführt werden.
date: 2022
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00032321
ppn_swb: 1822557852
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-323214
date_accepted: 2022-10-14
advisor: HASH(0x55fc36bb0d50)
language: ger
bibsort: THUSEKJEANSPEKTROSKO20221030
full_text_status: public
place_of_pub: Heidelberg
citation:   Thusek, Jean  (2022) Spektroskopische Untersuchungen an Matrix-isolierten N-Heteropolyzyklen.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/32321/1/Dissertation_Jean_Thusek.pdf