ISBN 978-3-8439-5713-7

978-3-8439-5713-7, Reihe Organische Chemie

Soeren Magnus Bauch
Synthese und Untersuchung physikalischer Eigenschaften L-Tyrosin-basierter ionischer Flüssigkristalle und Imidazolium-Carboxylaten

168 Seiten, Dissertation Universität Stuttgart (2025), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Synthese und physikalisch-chemischen Charakterisierung neuartiger ionischer Flüssigkristalle auf Basis der proteinogenen Aminosäure L-Tyrosin sowie von Imidazolium-Carboxylaten. Ziel der Arbeit war es, durch gezielte molekulare Modifikationen ein besseres Verständnis der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen ionischer Flüssigkristalle zu gewinnen, insbesondere im Hinblick auf ihr thermotropes und lyotropes Verhalten.

Im ersten Projekt wurden L-Tyrosin-basierte ionische Flüssigkristalle synthetisiert, bei denen der hydrophobe Anteil systematisch variiert wurde. Durch Verkürzung des Esterrests und Variation der ionischen Kopfgruppen konnte das Aggregationsverhalten gezielt beeinflusst werden. Die Substanzen wurden mittels Polarisationsmikroskopie, dynamischer Differenzkalorimetrie und Röntgendiffraktometrie untersucht. Dabei zeigten zahlreiche Verbindungen ausgeprägte smektische Mesophasen sowie Hinweise auf lyotrope Selbstorganisation in polaren Lösungsmitteln, was sie für biologische und kolloidchemische Anwendungen interessant macht.

Im zweiten Projekt wurden neuartige Imidazolium-Benzoate hergestellt, bei denen der Einfluss von Kettenlängen, Substitutionsmustern und π-π-Wechselwirkungen auf die Mesophasenbildung untersucht wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl die Wahl von Kation als auch Anion einen entscheidenden Einfluss auf Phasenbreite und Aggregationsverhalten besitzen. Insgesamt liefert die Arbeit wichtige Beiträge zum Design ionischer Flüssigkristalle und eröffnet neue Perspektiven für deren Anwendung in funktionalen Materialien.