Synthesen und Eigenschaften planar fixierter und oligomerer Polymethinfarbstoffe

Die vorrangigen Ziele der Arbeit bestanden zunächst in der Synthese von 1.) Merocyaninen (= Donor-Akzeptor-substituierten Oligoenen) mit zwei bzw. drei planar fixierten C=C-Doppelbindungen sowie 2.) einer homologen Reihe thienylverbrückter oligomerer Quadraine mit Indoleninendgruppen (Monomer-Pentamer). Ergebnisse: Zu 1.): Der Einfluß der Grundzustandspolarisation (abhängig von der Art der Donor- und Akzeptorgruppen sowie der Polymethinkettenlänge) auf die Molekülgeometrie, die elektronischen sowie (nicht)linear optischen Eigenschaften erster bis dritter Ordnung wurde umfassend untersucht. Dies geschah in Zusammenarbeit mit zwei physikalischen bzw. physikochemischen Arbeitgsruppen durch Röntgenstrukturanalyse, UV/Vis-Absorptions- und Fluoreszenzspektroskopie und NMR-Spektroskopie, elektrooptische Absorptionsmessungen (EOAM) und degenerierte Vier-Wellen-Mischungs Experimente (DFWM). Hierauf aufbauend konnte eine Einteilung der Merocyanine in „oligoenartige“ und „cyaninartige“ vorgenommen werden. Für oligoenartige Merocyanine wurden z.T. sehr große Werte für die Polarisierbarkeiten zweiter und dritter Ordnung gefunden. Zu 2.): Die Oligomerisierung führt zu kontinuierlicher Batho- und Hyperchromie der Absorptions- und Fluoreszenzmaxima. Dies konnte mit dem Modell für elektrostatische (exzitonische) Wechselwirkungen zwischen benachbarten Subchromophoren befriedigend erklärt werden. Die gleichzeitige Erhöhung von gamma (DFWM) auf das 160fache im Pentameren relativ zum Monomeren ist bemerkenswert; die genaue Ursache bleibt hingegen unklar.