Zum gegenwärtigen Kenntnisstand bezüglich Solvatochromie, Sol-Gel Prozesse, und der Synthese von Polyketonen wird eine kurze Einführung gegeben. Die Synthesekonzeptionen funktionalisierter aromatischer Aminoketone wereden vorgestellt. Die neun Verbindungen wurden mittels Elementaranalyse, Röntgenstrukturanalyse, und spektroskopischen (NMR, UV/Vis, MS) Methoden aufgeklärt. Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht die Untersuchung des Einflusses von unterschiedlichen Medien (Lösungmittel, Oberflächen, Sol-Gel Materialien und Nachbarnmoleküle im Kristall) auf die Lage der UV/Vis-Absorptionsmaxima verschiedener aromatischer Aminoketone. Die Ergebnisse der Untersuchungen liefern Informationen in Bezug auf das spezifische Solvatationsvermögen, die Polarität von Feststoffoberflächen, der Einfluss funktionaler Gruppen in aromatischen Aminoketonen auf die intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen in Kristallen, und über die Natur der Gast-Host-Wechselwirkungen. Auf der Basis von nucleophilen Substitutionsreaktionen wurden zwei verschiedene Prozesse für die Synthese von Ploy(benzophenone-co-piperazin) und der Kompositform entwickelt. Molekulare Strukturen und Eigenschaften konnten durch Elementaranalyse, mehrere spektroskopische (IR, Festkörper-NMR, UV/Vis, MALDI-TOF) Methoden, Zetapotentialmessungen in wässeriger Phase und thermogravimetrischen Bestimmungen charakterisiert werden.

Zum gegenwärtigen Kenntnisstand bezüglich Solvatochromie, Sol-Gel Prozesse, und der Synthese von Polyketonen wird eine kurze Einführung gegeben. Die Synthesekonzeptionen funktionalisierter aromatischer Aminoketone wereden vorgestellt. Die neun Verbindungen wurden mittels Elementaranalyse, Röntgenstrukturanalyse, und spektroskopischen (NMR, UV/Vis, MS) Methoden aufgeklärt. Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht die Untersuchung des Einflusses von unterschiedlichen Medien (Lösungmittel, Oberflächen, Sol-Gel Materialien und Nachbarnmoleküle im Kristall) auf die Lage der UV/Vis-Absorptionsmaxima verschiedener aromatischer Aminoketone. Die Ergebnisse der Untersuchungen liefern Informationen in Bezug auf das spezifische Solvatationsvermögen, die Polarität von Feststoffoberflächen, der Einfluss funktionaler Gruppen in aromatischen Aminoketonen auf die intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen in Kristallen, und über die Natur der Gast-Host-Wechselwirkungen. Auf der Basis von nucleophilen Substitutionsreaktionen wurden zwei verschiedene Prozesse für die Synthese von Ploy(benzophenone-co-piperazin) und der Kompositform entwickelt. Molekulare Strukturen und Eigenschaften konnten durch Elementaranalyse, mehrere spektroskopische (IR, Festkörper-NMR, UV/Vis, MALDI-TOF) Methoden, Zetapotentialmessungen in wässeriger Phase und thermogravimetrischen Bestimmungen charakterisiert werden.

Nanophase-separated hydrophilic-hydrophobic multiblock copolymers are promising proton exchange membrane (PEM) materials due to their ability to form various morphological structures which enhance transport. Four arylene chlorides monomers (2,5-Dichlorobenzophenone and its derivatives) were first successfully synthesized from aluminum chloride-catalyzed, Friedel-Crafts acylation of benzene and various aromatic compounds with 2,5-dichlorobenzoyl chloride. These monomers were then polymerized via Ni (0)-catalyzed coupling reaction to form various high molecular weight substituted poly(2,5-benzophenone)s. Great care must be taken to achieve anhydrous and inert conditions during the reaction. A series of poly(2,5-benzophenone) activated aryl fluoride telechelic oligomers with different block molecular weights were then successfully synthesized by Ni (0)- catalyzed coupling of 2,5-dichloro-benzophenone and the end-capping agent 4-chloro-4'-fluorobenzophenone or 4-chlorophenly-4′-fluorophenyl sulfone. The molecular weights of these oligomers were readily controlled by altering the amount of end-capping agent. These telechelic oligomers (hydrophobic) were then copolymerized with phenoxide terminated disulfonated poly (arylene ether sulfone)s (hydrophilic) by nucleophilic aromatic substitution to form novel hydrophilic-hydrophobic multiblock copolymers. A series of novel multiblock copolymers with number average block lengths ranging from 3,000 to 10,000 g/mol were successfully synthesized. Two separate Tgs were observed via DSC in the transparent multiblock copolymer films when each block length was longer than 6,000 g/mol (6k). Tapping mode atomic force microscopy (AFM) also showed clear nanophase separation between the hydrophilic and hydrophobic domains and the influence of block length, as one increased from 6k to 10k. Transparent and creasable films were solvent-cast and exhibited good proton conductivity and low water uptake. These PAES-PBP multiblock copolymers also showed much less relative humidity (RH) dependence than random sulfonated aromatic copolymers BPSH 35 in proton conductivity, with values that were almost the same as Nafion with decreasing RHs. This phenomenon lies in the fact that this multiblock copolymer possesses a unique co-continuous nanophase separated morphology, as confirmed by AFM and DSC data. Since this unique co-continuous morphology (interconnected channels and networks) dramatically facilitates the proton transport (increase the diffusion coefficient of water), improved proton conductivity under partially hydrated conditions becomes feasible. These multiblock copolymers are therefore considered to be very promising candidates for high temperature proton exchange membranes in fuel cells. / Ph. D.