Voigt, Anja: Zur Chemie photolytisch generierter Arylnitrene in Polymermatrizen

37

Kapitel 3. Aufgabenstellung

Ausgehend von der Zielstellung und den im theoretischen Teil niedergelegten Kenntnissen zur Bisazid- und Novolaksynthese und zur Photoreaktion aromatischer Azide in Polymermatrizen ergab sich folgende Aufgabenstellung:

Synthese aromatischer Azide (1A, 2A, 3A, 4A) und Bisazide (1, 2, 3, 4), deren chemische Strukturen sich bezüglich der pi-elektronischen Resonanzwechselwirkung zwischen den beiden Azidgruppen systematisch unterscheiden.

Die synthetisierten Azidverbindungen sind mittels Infrarot- (IR), UV/vis, Protonenresonanz- (1H NMR) und Massenspektrometrie, sowie elementaranalytisch zu charakterisieren. Weiterhin sind Untersuchungen zur thermischen Stabilität mit Hilfe der Thermogravimetrie und zur photochemischen Stabilität in Lösung (Photolysequantenausbeute) durchzuführen und die Ergebnisse in Abhängigkeit von der Struktur zu diskutieren.

Schwerpunkt ist dabei die Beantwortung der Frage, ob ein systematischer Zusammenhang zwischen der pi-Resonanz-Wechselwirkung und der UV/vis-Bandenlage einerseits und der Photoreaktivität dieser Verbindungen andererseits existiert.

Unter dem materialwissenschaftlichen Aspekt ist ein geeignetes Bisazid in Kombination mit Novolak als polymerer Matrix und einem nichtgesundheitsschädlichem Lösungsmittel (safer solvent) vorzustellen, welches eine hohe Empfindlichkeit, d.h. eine ausgeprägte Änderung lithographisch interessanter Eigenschaften bei Belichtung mit der i-Linie (365 nm) der Quecksilber


38

hochdrucklampe aufweist. Die Schichtdicken der Bisazid/ Novolak-Schichten sollen von 0,5 bis 10 µm einstellbar sein und alle für die lithographische Anwendung notwendigen Eigenschaften (homogene und optisch transparente Schicht, hohe Empfindlichkeit bei 365 nm und hohe Photoreaktivität, sowie ein hohes Auflösungsvermögen und einen hohen Kontrast) in sich vereinen.

Für die detailierte Untersuchung des Photolyseablaufes bei der Bestrahlung von Bisaziden in einer Phenolharz-Matrix sind geeignete Modellnovolake mit geringem Molekulargewicht und definierter, relativ komplikationslos zu charakterisierender Struktur zu synthetisieren, strukturanalytisch zu charakterisieren und einzusetzen.

Die Untersuchungen zum Photolyseverhalten der ausgewählten Azide sind in definierten Novolakmatrizen hinsichtlich folgender Fragestellungen durchzuführen:

Für eine effektive Analytik ist es notwendig, die bekannten Methoden (UV/vis, IR, NMR, Chromatographie) spezifisch für die in situ-Untersuchungen an Schichten unter lithographienahen Bedingungen zu modifizieren und anzupassen. Im einzelnen stehen die folgenden methodischen Aufgabenstellungen:

Neben der UV/vis-Spektroskopie, die Aussagen über das Molekül als ganzem zuläßt, sollen in Kombination folgende Methoden ihre Anwendung finden. Mit Hilfe der IR- und 1H NMR-Spektroskopie ist es möglich den Reaktionsablauf gezielt an bestimmten funktionellen Gruppen oder Teilbereichen eines Moleküls zu beobachten und zu verfolgen. Die flüssigchromatographischen (HPLC, GPC) Methoden gestatten es, den Photolysereaktionsablauf quantitativ zu verfolgen und polymer(oligomer)chemische Änderungen zu erfassen.


39

Zusammenfassend soll ein Reaktionsschema der typischen Photolysereaktionen einer Bisazid/ Novolakmatrix abgeleitet werden, wobei die Effizienz einzelner Reaktionswege durch deren Anteile im Photolysegemisch deutlich wird.
[Titelseite] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [Bibliographie] [Lebenslauf] [Danksagung] [Selbständigkeitserklärung]

© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.

DiDi DTD Version 1.1
a subset from ETD-ML Version 1.1
Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML - Version erstellt am:
Fri Mar 5 18:16:27 1999