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(c) 2002 BMO

"Untersuchung der Ringöffnungsreaktion eines fluorierten Indolylfulgids"
Florian J. Lederer


Abstract:
In dieser Diplomarbeit wird ein fluoriertes Indolylfulgid untersucht, ein molekularer Schalter, der sich durch eine ausgeprägte Photochromie auszeichnet. Dieses Molekül tritt in drei Isomeren auf, die sich strukturell und spektral unterscheiden. Reaktionen zwischen diesen Isomeren werden durch Absorption von Licht induziert. Die Quantenausbeuten einer dieser Reaktionen, der photochemischen Ringöffnungsreaktion, wird durch stationäre Absorptionsspektroskopie mit einem neuen Messaufbau bestimmt. Da nun die Temperatur während des gesamten Versuchs kontrolliert werden kann, sind somit Temperaturabhängigkeiten der Quantenausbeuten messbar. Zur Untersuchung des Einflusses der Lösungsmittelparameter auf die Ringöffnungsreaktion wurde die Quantenausbeute in verschiedenen Lösungsmitteln bestimmt. Dabei zeigt sich eine ausgeprägte Abhängigkeit der Quantenausbeute von der Dielektrizitätskonstante. Die ultraschnelle Reaktionsdynamik der Ringöffnung wird mit einem Anrege-Abtast-Aufbau untersucht. Durch diese zeitaufgelösten Messungen konnten die Lebensdauern des angeregten Zustands und damit die Reaktionsgeschwindigkeit der Ringöffnung bestimmt werden. Aus der Lebensdauer und der Quantenausbeute wurde für jedes Lösungsmittel die photochemische Rate und die Rate der inneren Umwandlung bestimmt. Auch hierbei zeigt sich eine systematische Abhängigkeit von der Dielektrizitätskonstante. Bei Veränderung der Temperatur zeigen beide Raten ein Arrhenius-Verhalten, was durch eine Reaktionsbarriere beschrieben werden kann. Die Barriere für die photochemische Rate hängt stark von der Dielektrizitätskonstante ab. Dieser Effekt kann mit einer Kombination eines 2-Parabel-Modells und des Onsager-Kirkwood-Modells beschrieben werden. Zusätzlich zu diesen spektroskopischenMessungen wurden Versuche zur optischen Kontrolle mit Hilfe eines Impulsformers durchgeführt. Für jede spektrale Komponente kann durch eine Flüssigkristallmaske die Phase und Amplitude eines ultrakurzen Lichtimpulses unabhängig voneinander verändert werden. Als Demonstrationsversuch wurde die Frequenzverdopplung in einem nichtlinearen Kristal optimiert. Durch Variation des linearen Chirps und des Abstands der Impulse in einer Impulssequenz wurde versucht die Quantenausbeute der Ringöffnungsreaktion zu beeinflussen. Aus den Messergebnissen kann keine eindeutige Abhängigkeit von den gewählten Impulsparametern nachgewiesen werden. Es lassen sich jedoch Obergrenzen für die Größe dieses Effekts abschätzen.

BMO authors (in alphabetic order):
Florian Lederer

Assoziierte Projekte:
Femtosekunden Untersuchung ultraschneller molekularer Schalter


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Letzte Änderung: 2016-09-14 13:34