AbstractsBiology & Animal Science

Optically responsive switches; Optisch responsieve schakelaars

by Thomas Pijper




Institution: University of Groningen
Department:
Degree: PhD
Year: 2015
Record ID: 1259735
Full text PDF: http://hdl.handle.net/11370/0cca22c4-d42b-4218-a1ec-873c255deb46


Abstract

Fotochromische moleculaire schakelaars zijn moleculen die heen en weer kunnen worden geschakeld tussen twee of meer isomeren door middel van light waarbij deze isomeren verschillend van kleur zijn. In de laatste decennia is er veel aandacht geweest voor het fenomeen fotochromisme vanwege de potentiële toepassingen. Dit omdat, behalve de kleurverandering, fotochromisch schakelen gepaard gaat met een verandering van veel andere eigenschappen van het molecuul, zoals de vorm, de geleidbaarheid, het redoxpotentiaal, en de polariteit. Er ontstaan hierdoor vele manieren waarop de schakelaar een effect kan hebben op zijn omgeving. Schakelaars kunnen hierdoor worden gebruikt voor het ontwikkelen van grotere moleculaire systemen die kunnen worden beïnvloed door licht. De belangrijkste onderwerpen in dit proefschrift zijn als volgt: - het fotochromische gedrag van een asymmetrische dithienyletheen moleculaire schakelaar in oplossing; - de oppervlakte-immobilisatie van symmetrische en asymmetrische dithienyletheen schakelaars, welke van grote invloed blijkt te zijn op het fotochemische gedrag van de asymmetrische schakelaars; - de synthese en oppervlakte-immobilisatie van een dithienyletheen schakelaar met een driepotige verbindingsgroep die is ontworpen om interacties tussen de schakelaar en het oppervlak te minimaliseren; - het gebruik van een chirale dithienyletheen als doteerstof in een vloeibaar kristal, welke leidt tot de vorming van een chirale (helische) fase met een spoed die door licht kan worden beïnvloed; - het onderzoek naar een computationele methode voor het bestuderen van de thermisch gedreven isomerisatie van sterisch sterk gehinderde alkenen en tweedegeneratie moleculaire motoren.; Photochromic molecular switches are molecules that can be switched back and forth between two or more isomers by irradiating with light whereby these isomers have different colors. The phenomenon of photochromism has received much interest from researchers because of its potential applications. This is because, in addition to a color change, photochromic switching takes place with a change in various other molecular characteristics such as shape, conductivity, redox potential, and polarity. This creates many possible ways in which the switch can interact with its environment and allows for the design of large molecular systems that can be influenced by means of irradiation with light. The main topics described in this thesis are: - the photochemical behavior of an asymmetric dithienylethene molecular switch in solution; - the surface immobilization of symmetric and asymmetric dithienylethene switches, which is found to result in a large change in the photochemical behavior of the asymmetric switches; - thesynthesis and surface immobilization of a dithienylethene switch with a tripodal anchoring group that is designed to limit interactions between the switch and the surface; - the use of a chiral dithienylethene switch as a dopant in a liquid crystal, which leads to the formation of a chiral (helical) phase with a pitch that can be…