Synthesis and characterization of poly(ethylene glycol) and poly(isobutylene) based ionic liquids and SAXS investigations of their hierarchical internal structure

Abstract

Diese Arbeit beschreibt die Synthese und Charakterisierung zweier Klassen polymerer ionischer Flüssigkeiten, welche auf Poly(ethylenglykol) (PEGILs) und Poly(isobutylen) (PIBILs) basieren. Der Fokus der vorliegenden Arbeit liegt im Besonderen auf den morphologischen Analysen der hergestellten Materialien und deren Selbstorganisationsverhalten. Dabei stellte sich die kupferkatalysierte Azid-Alkin-"Click"-Reaktion als eine erfolgreiche Methode für die effiziente Synthese zweier neuer Gruppen von PEGILs und PIBILs mit verschiedenen Molekulargewichten sowie verschiedenen Kationen heraus. Im Anschluss erfolgte die Variation des assoziierten Anions durch Anionenaustauschreaktionen. Alle hergestellten Verbindungen wurden mittels spektroskopischer Methoden (NMR, ESI und MALDI-TOF-MS) charakterisiert, wobei das physikalische und mechanische Verhalten der hergestellten Materialien in Abhängigkeit von der Art des Kations und des Anions, sowie in Abhängigkeit vom Molekulargewicht untersucht wurde.

This thesis describes the synthesis and characterization of two class of POILs based on poly(ethylene glycol) (PEGILs) and poly(isobutylene) (PIBILs) accompanied by morphological investigations of the products in which self assembly of the material is observed. Azide/alkyne “click” reaction was acquired as a successful method for efficient synthesis of the two novel series of PEGILs and PIBILs with different molecular weights accompanied with various cations. Subsequent alteration on the associating anion was carried out via anion exchange reaction. All synthesized materials were characterized via spectroscopic methods (NMR, ESI and MALDI-TOF-MS). Furthermore, physical and mechanical behavior of the prepared materials with respect to the type of cation, anion, and molecular weight were evaluated.