Scaling properties, effective size and solution properties of dendrimers

• Applicant: Dr. Ulrich Scheler
• Subject Area: Preparatory and Physical Chemistry of Polymers
• Term: from 2001 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5319630

Ziel der Arbeiten ist es, Dendrimere als Modellsysteme einzusetzen, um den Einfluss der Verzweigung auf Ausdehnung und Flexibilität von Makromolekülen zu studieren. Damit wird eine generelle Methode zur Charakterisierung der Verzweigung entwickelt, die auch auf hochverzweigte Polymere angewandt werden kann. Dazu werden struktureinheitliche Dendrimere synthetisiert, an denen der Verzweigungsgrad und Spacerlänge variiert werden. Über die Funktionalität der terminalen Gruppen wird selektiv die Löslichkeit einzelner Bereiche der Moleküle eingestellt. Als Maß für die Ausdehnung der Moleküle wird der hydrodynamische Radius über die Stokes-Einstein-Beziehung aus dem Diffusionskoeffizienten, der mit PFG-NMR gemessen wird, ermittelt. Aus der Molmassenabhängigkeit wird die fraktale Dimension, welche die Raumerfüllung beim Aufbau der Moleküle beschreibt, abgeleitet. Aussagen zu Flexibilität der Moleküle ergeben sich aus der Konzentrationsabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten. Weitere Informationen über die Molekülgröße erhält man aus intramolekularen Abständen, die aus Lösungs- und Festkörper-NMR-Experimenten gewonnen werden. Die Resultate werden mit Molekülsimulationen verglichen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professorin Brigitte Voit, Ph.D.