Optically responsive switches: understanding and improving photochromic properties

Fotochromische moleculaire schakelaars zijn moleculen die heen en weer kunnen worden geschakeld tussen twee of meer isomeren door middel van light waarbij deze isomeren verschillend van kleur zijn. In de laatste decennia is er veel aandacht geweest voor het fenomeen fotochromisme vanwege de potentiële toepassingen. Dit omdat, behalve de kleurverandering, fotochromisch schakelen gepaard gaat met een verandering van veel andere eigenschappen van het molecuul, zoals de vorm, de geleidbaarheid, het redoxpotentiaal, en de polariteit. Er ontstaan hierdoor vele manieren waarop de schakelaar een effect kan hebben op zijn omgeving. Schakelaars kunnen hierdoor worden gebruikt voor het ontwikkelen van grotere moleculaire systemen die kunnen worden beïnvloed door licht. De belangrijkste onderwerpen in dit proefschrift zijn als volgt:
- het fotochromische gedrag van een asymmetrische dithienyletheen moleculaire schakelaar in oplossing;
- de oppervlakte-immobilisatie van symmetrische en asymmetrische dithienyletheen schakelaars, welke van grote invloed blijkt te zijn op het fotochemische gedrag van de asymmetrische schakelaars;
- de synthese en oppervlakte-immobilisatie van een dithienyletheen schakelaar met een driepotige verbindingsgroep die is ontworpen om interacties tussen de schakelaar en het oppervlak te minimaliseren;
- het gebruik van een chirale dithienyletheen als doteerstof in een vloeibaar kristal, welke leidt tot de vorming van een chirale (helische) fase met een spoed die door licht kan worden beïnvloed;
- het onderzoek naar een computationele methode voor het bestuderen van de thermisch gedreven isomerisatie van sterisch sterk gehinderde alkenen en tweedegeneratie moleculaire motoren.