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Elektrisch leitfähige Polymere

Polythiophen

Undotiertes Polythiophen (PT) weist eine Leitfähigkeit von 10 7 S/cm auf. Beim Dotieren durch Oxidation mit SO3CF3- wird eine Leitfähigkeit von 100 S/cm erreicht. Hohe Stabilität gegenüber Sauerstoff und Feuchtigkeit sowohl im dotierten als auch im undotierten Zustand führte zur Entwicklung verschiedener Anwendungen.

Abb.1
Polythiophen, R = H, organischer Rest

Polythiophen wird als Elektrodenmaterial, Leiter, Halbleiter und Lichtemitter in Organischen Leuchtdioden verwendet. Polythiophene leuchten beim Anlegen einer elektrischen Spannung. Dabei wechselt das Polymer die Farbe, wenn sich die elektrische Spannung ändert (Elektrochromie).

Unsubstituiertes Poly(thiophen) ist unlöslich und unschmelzbar, daher schwer zu verarbeiten. Daher haben vor allem PT-Derivate Bedeutung erlangt.

Polythiophene werden bevorzugt durch elektrochemische Polymerisation von Thiophen(-Derivaten) hergestellt, sind aber auch durch verschiedene chemische Synthesen zugänglich. Ein Beispiel ist die Reaktion von 3-substituierten 2,5-Dihalogenthiophenen mit Magnesium unter Nickelkomplex-Katalyse:

Abb.2
Synthese von Polythiophen aus Dihalogenverbindungen, X = Halogen, R = organischer Rest
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