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Kapitel 2
Grundlagen
2.1 Azopolymere
2.1.1 Allgemeine Charakterisierung
Struktur und Photoisomerisierung Allen photochemisch stabilen Azofarbstof-
fen ist ein aromatisches Segment namens Azobenzen 1 als chromophore, d.h. farbgebende
Grundstruktur gemein. Der Molekülabschnitt setzt sich zusammen aus einer konjugier-
ten Stickstoff-Doppelbindung mit beidseitig substituierten Phenylringen und ist gekenn-
zeichnet durch ein delokalisiertes π-Elektronensystem. Dessen Delokalisierung bewirkt ei-
ne Verringerung des energetischen Abstandes zwischen Grund- und erstem angeregten
Zustand, was zu starken Absorptionbanden im sichtbaren und ultravioletten Spektral-
bereich führt (vgl. Abb. 2.1). Fein einstellbare Änderungen der Absorption lassen sich
durch geeignete beidseitige Substitutionen von funktionellen Gruppen erreichen. Diese
agieren als Elektronenakzeptor bzw. -donator und können eine permanente Verschie-
bung des Ladungsschwerpunktes des Elektronensystems (permanentes Dipolmoment) be-
wirken. Weiterhin ist allen Azochromophoren ein photochemischer Isomerisierungspro-
zess gemein, der die räumliche Konfiguration des Chromophors ändert (Konfigurations-
isomerie). Der Prozess verläuft sowohl schnell und effizient, als auch reversibel. Man
unterscheidet zwischen einem thermodynamisch stabilen (E)-Isomer und dem metasta-
bilen (Z )-Isomer 2 .DieKonfigurationsänderungkanndurcheinevondreielementaren
Reaktionen herbeigeführt werden, die in Abb. 2.2 schematisch dargestellt sind. Einer-
1 IUPAC-Nomenklatur, auch bekannt unter dem Namen Azobenzol. Der Name Azo leitet sich von
dem französischen Wort für Stickstoff („Azote“) ab.
2 Laut IUPAC Nomenklatur wird die Bezeichnung (E)- bzw. (Z)-empfohlen. Ursprünglich wurden
die Benennung Trans- bzw. Cis-verwendet.
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