Photoswitchable Conductivity in a Rigidly Dendronized Salt

Nguyen, Thi‐Thanh‐Tam; Türp, David; Wagner, Manfred; Müllen, Kläus

doi:10.1002/ange.201206010

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“…Dass sich die Ionenleitfähigkeit von Makromolekülen durch Licht schalten lässt, zeigte ebenfalls die Gruppe von Müllen 38. Sie synthetisierte ein räumlich definiertes, relativ unflexibles Polyphenylen‐Dendrimer mit einem Borat‐Ion als Kern und Azobenzolgruppen in den Armen als riesiges schwach koordinierendes Anion.…”

Section: Energiematerialienunclassified

Der Mensch, ein elektrisches Wesen

Kadenbach

2015

Chemie in nserer Zeit

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Unser Körper besteht aus Zellen, die, wie auch die Organellen im Innern der Zellen von einer biologischen Membran umgeben sind. Diese besteht aus einer Lipiddoppelschicht, die für den elektrischen Strom undurchlässig ist. Über den meisten Membranen lebender Zellen liegt eine elektrische Spannung, bzw. ein elektrochemisches Potential. Alle Lebensäußerungen des Menschen erfordern Energie, die vor allem durch das Molekül ATP bereitgestellt wird. Die chemische Energie im ATP stammt aus der “kalten Verbrennung” unserer Nährstoffe in den Mitochondrien, wobei intermediär ein elektrochemisches Potential an der Innenmembran der Mitochondrien entsteht. Die ATP‐Synthase nutzt die Energie dieses Potentials zur Bildung von ATP. Übersteigt die Spannung einen bestimmten Wert, so bilden sich schädliche Sauerstoffradikale. Hohe ATP‐Gehalte in Mitochondrien verhindern die Bildung der Sauerstoffradikale durch Hemmung der Cytochrom‐c‐Oxidase, dem letzten Glied der Zellatmung. Bei Stresssituationen des Organismus wird diese ATP‐Hemmung aufgehoben, wodurch die Spannung ansteigt und Sauerstoffradikale entstehen, die als Ursache für zahlreiche Krankheiten gelten.

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Section: Energiematerialienunclassified

Der Mensch, ein elektrisches Wesen

Kadenbach

2015

Chemie in nserer Zeit

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Photoliquefiable Ionic Crystals: A Phase Crossover Approach for Photon Energy Storage Materials with Functional Multiplicity

et al. 2014

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Ionic crystals (ICs) of the azobenzene derivatives show photoinduced IC-ionic liquid (IL) phase transition (photoliquefaction) upon UV-irradiation, and the resulting cis-azobenzene ILs are reversibly photocrystallized by illumination with visible light. The photoliquefaction of ICs is accompanied by a significant increase in ionic conductivity at ambient temperature. The photoliquefaction also brings the azobenzene ICs further significance as photon energy storage materials. The cis-IL shows thermally induced crystallization to the trans-IC phase. This transition is accompanied by exothermic peaks with a total DH of 97.1 kJ mol À1 , which is almost double the conformational energy stored in cisazobenzene chromophores. Thus, the integration of photoresponsive ILs and self-assembly pushes the limit of solar thermal batteries.Ionic liquids (ILs) have received increased attention because of their unique physical and chemical properties, which can be tailored based on their component chemical structures. [1, 2] Along with the expanding areas of energy-related applications, [3] self-assembly [4] and interfacial phenomena [5] of ILs have pushed back new frontiers. In light of the studies on ILs in extending the bulk liquid phase to interfacial materials chemistry, the next challenge involves controlling their physical properties and functions based on the phase-transition phenomena between the ionic crystal (IC) phase and the IL phase. This phenomena is in line with the recent expectations for ILs to serve as heat storage materials. [6] Meanwhile, phase transitions between ILs and ICs usually occur below room temperature, [7] and obviously a new approach is required to control these thermodynamic phasetransition phenomena at temperatures above room temperature and to link them with distinctive functions. To achieve the objectives, photochromism of azobenzene chromophores emerges as a prime candidate.[8] Azobenzene units have been widely employed as molecular switches because of their high quantum yields and ability to undergo reversible trans-cis isomerization upon sequential absorption of two different wavelengths of light.[8] The photoisomerization of azobenzenes to a high-energy metastable cis isomer allows storage of photon energy in the form of molecular strain energy (ca. 50 kJ mol À1 ), [9,10] which can be released as heat in the course of the cis-trans thermal isomerization. These features rendered azobenzene chromophores potential candidates for the closed-cycle solar fuels, however, they have encountered the following major problems: Firstly, the exothermicity of 50 kJ mol À1 for cis-azobenzene is comparable or even smaller than the minimum gravimetric energy density desired for thermal storage materials (ca. 100 J g À1 ).[6]Secondly, the trans-cis photoisomerization of azobenzene chromophores is significantly suppressed within crystals, [11] and consequently it has been studied in solutions.[9] The photoisomerization in solution inevitably results in significant decrease in the volumetric energ...

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Die Schöne (WCA) und das (kationische) Biest: Neues aus der Chemie von und mit schwach koordinierenden Anionen

et al. 2018

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An einen Übersichtsartikel aus dem Jahre 2004 anknüpfend, wird hier über den strukturellen Aufbau, die Stabilität und die Anwendungen moderner schwach koordinierender Anionen (weakly coordinating anions, WCAs) berichtet, aber auch über Fortschritte der “klassischen” WCAs. In tabellarischer Form werden sowohl Ausgangsverbindungen zur Einführung einer Vielzahl von WCAs als auch deren physikochemische Eigenschaften zusammengefasst. Damit lässt sich für mögliche Anwendungen gut beurteilen, wie WCAs am besten in vorgegebene Systeme inkorporiert werden können. Die angeführten Anwendungsbeispiele für WCAs sind breit gestreut, eigene Abschnitte bilden aber die Schwerpunkte Übergangsmetallkomplexe, katalytische Anwendungen und Leitsalze für elektrochemische Anwendungen.

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Photoswitchable Conductivity in a Rigidly Dendronized Salt

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Der Mensch, ein elektrisches Wesen

Der Mensch, ein elektrisches Wesen

Photoliquefiable Ionic Crystals: A Phase Crossover Approach for Photon Energy Storage Materials with Functional Multiplicity

Die Schöne (WCA) und das (kationische) Biest: Neues aus der Chemie von und mit schwach koordinierenden Anionen

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