FBE- Kimya Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Kimya Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.
Gözat
Sustainable Development Goal "none" ile FBE- Kimya Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
Öge4-(triflorometoksi)fenoksi grupları içeren ftalosiyaninlerin sentezi, tıpta, biyolojide ve ileri teknolojide kullanılabilirliklerinin araştırılması(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Farajzadeh, Nazlı ; Koçak, Makbule ; 675427 ; KimyaFtalosiyaninler (Pcs) ve onların metalli türevleri benzersiz optik, elektronik, katalitik ve yapısal özelliklerinden dolayı son yıllarda büyük ilgi çekmektedir. Geleneksel olarak, ftalosiyaninler boya ve pigment olarak kullanılmıştır, fakat son zamanlarda kataliz, sıvı kristaller, kimyasal sensörler, fotodinamik tedavi, güneş enerjisi dönüşümü, optik veri depolama, yarı iletkenler ve nonlineer optik gibi farklı bilimsel ve teknolojik alanlarda geniş uygulama alanı bulmuşlardır. Ayrıca, metal ftalosiyaninler, elektrokatalitik, elektrokromik ekranlar ve sensör uygulamaları gibi çeşitli elektrokimyasal teknolojilerde işlevsel malzemeler olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Metal ftalosiyaninlerin redox zenginliği, bu uygulamalardaki işlevsellikleri için anahtar faktördür ve bu özellikler, metal merkezler ve sübstitüentler değiştirilerek kolayca uyarlanabilir. Son yıllarda, araştırmacılar Pc moleküllerinin antioksidan, antimikrobiyal ve enzim inhibisyon aktivitelerini de incelemiştir. Reaktif oksijen türleri (ROS), canlı organizmaların metabolizmalarında üretilir ve bu ROS, hücresel biyomoleküllerin çoğu ile kolayca reaksiyona girerek bir organizmanın normal savunma mekanizmalarını azaltır. Çoklu ilaç direnci ile sonuçlanan ticari antibiyotik ilaçların yaygın kullanımı nedeniyle, antimikrobiyal aktiviteye sahip yeni Pc'lerin sentezi önemli hale gelmiştir. Düzlemsel makrosiklikler arasındaki π istiflenme (kümelenme) nedeniyle, sübstitüe edilmemiş ftalosiyaninler, organik çözücülerde ve suda çözünmez veya az çözünür, bu durum onların uygulamalarını sınırlandırmıştır. Makrosikliklerin periferal veya eksenel olarak sübstitüe edilmesi, 18π - elektron konjüge sistemleri arasındaki mesafeyi arttırır, kümelenmeyi azaltır böylece çeşitli çözücülerde çözünürlüklerini arttırır ve optik özelliklerini geliştirir. Flor atomları, yüksek oranda elektron çekme özelliğine sahiptir ve florlu Pc'ler için olağanüstü elektron geçişi, manyetik ve ışığa duyarlılık özellikleri sunar. Ayrıca, multi-floro-sübstitüe ftalosiyaninler mükemmel termal stabilite, kimyasal direnç ve polar/apolar çözünürlük gibi benzersiz özellikler gösterdiklerinden yeni malzemeleri üretmek için flor içeren Pc'lerin geliştirilmesine odaklanan çalışmaların sayısında son zamanlarda büyük bir artış vardır. Bu tez kapsamında fotodinamik terapide, biyolojide ve yüksek teknolojide kullanılabilme potansiyellerini araştırmak amacıyla, ikisi asimetrik ve 26 sı yeni olmak üzere 27 adet ftalosiyanin bileşiği sentezlendi. Bu amaçla tezin birinci aşamasında 4-nitroftalonitril veya 3-nitroftalonitril ile 4-(triflorometoksi)fenol kuru dimetil formamid (DMF) içerisinde, potasyum karbonat varlığında, azot atmosferi altında, 45 oC de reaksiyona sokularak, sırasyla 4-(4-(triflorometoksi) fenoksi) ftalonitril (1) ve 3-(4-(triflorometoksi) fenoksi) ftalonitril (2) bileşikleri sentezlendi. 4,5 dikloroftalonitril ile 4-(triflorometoksi)fenol kuru dimetil sülfoksit (DMSO) içerisinde, potasyum karbonat varlığında, azot atmosferi altında, 80 oC de reaksiyona sokularak 4,5-bis(4-(triflorometoksi)fenoksi) ftalonitril (3) bileşiği hazırlandı. Elde edilen 1, 2 ve 3 nolu ftalonitrillerin ilgili metal tuzları (metalsiz ftalosiyain için metal tuzu kullanılmadan) ile uygun çözücülerde (pentanol katalitik miktarda DBU, dimetilaminoetanol ve kinolin) azot atmosferi altında ve uygun sıcaklıklarda (135 oC, 165 oC, 170 oC) siklotetramerizasyon reaksiyonları sonucu hedeflenen simetrik mono metalli (1-Zn, 2-Zn, 3-Zn, 1-Co, 2-Co, 3-Co, 1-Cu, 2-Cu, 3-Cu, 1-Pd, 3-Pd, 1-Ga, 2-Ga, 3-Ga, 1-In, 2-In, 3-In, 1-Lu, 2-Lu, 3-Lu), metalsiz (1-H2, 2-H2), ftalosyaninler ve sandviç tipi lutesyum ftalosiyaninler (1'-Lu, 2'-Lu, 3'-Lu) sentezlendi. Yine bu aşamada elektron itici gruplar içeren 4-(triflorometoksi)fenoksi)ftalonitril (1), 4,5-bis(4 triflorometoksi)fenoksi)ftalonitril ligantları (3) ve elektron çekici 4-((4-nitrofenil)etinil)ftalonitril ligantı (4) ile istatiksel kondenzasyon yöntemi kullanılarak A3B tipi halka dışı üçlü bağlar içeren push-pull yeni asimetrik çinko ftalosiyaninler sentezlendi. Reaksiyon 135 oC de azot altında DMAE içinde gerçekleştirildi. Sentezlenen bütün moleküllerin saflıkları ince tabaka kromatorafisi ile takip edilip, yapıları Ft-ır, 1H NMR (paramamanyetik ftalosiyaninler hariç), 13C NMR (paramamanyetik ftalosiyaninler hariç), kütle spektroskopisi ve UV-vis gibi spektral teknikler kullanılarak aydınlatıldı. Sandviç tipi lutesym ftalosiyaninlerin (1'Lu-3'Lu) yapılarını aydınlatmak için elektro spin resonas ölçümleri (ESR) de kullanıldı. Sentezlenen ftalosiyaninlerin elektronik spektrumları, farklı çözücülerde ve farklı derişimlerde UV-vis spektrometresi aracılığıyla ölçülerek çözücünün cinsinin ve derişiminin spektoskopik ve agregasyon (kümeleşme) özellikleri üzerindeki etkisi araştırıldı. Tezin ikinci aşamasında sentezlenen ftalosiyaninlerin biyolojide kullanılabilme potansiyellerini araştırmak amacıyla 1, 1-H2, 1-Cu, 1-Pd bileşiklerinin antioksidan aktiviteleri ve tirozinaz inhibisyon özellikleri, 3, 3-Zn, 3-Cu, 3-Co bileşiklerinin antimikrobiyal ve antioksidan aktiviteleri incelendi. Ayrıca 4 veya 3 konumlarında 4-(triflorometoksi)fenoksi (1,2) veya 4-(triflorometoksi)tiyofenoksi gruplarını (1S, 2S) içeren ftalonitrillerden hazırlanan metalsiz ve bakır ftalosiyaninlerin (1-H2, 1-Cu, 2-H2, 2-Cu, 1S-H2 , 1S-Cu, 2S-H2, 2S-Cu) bağlayıcı atomun cinsinin ve konumunun bu bileşiklerin biyolojik özelliklerinin üzerindeki etkisini incelemek için antioksidan ve tirozinaz inhibisyon aktiviteleri araştırıldı. Tezin üçüncü aşamasında, fotodinamik terapide kullanılabilme potansiyellerini araştırmak amacıyla, 1-Zn, 1-InCl, 1-Ga, 1-Lu, 2-Zn, 2-InCl, 2-Ga, 2-Lu, 3-Ga, 3- Lu bileşiklerinin, UV-vis ve floresans spekroskopisi kullanılarak, floresans kuantum verimleri, singlet oksijen kuantum verimleri ve fotobozunma kuantum verimleri hesaplandı. Ayrıca bu tez kapsamında, ilk defa, mono lutesyum ftalosianinlerin (1-Lu, 2- Lu, 3- Lu) SPDT'de kullanılabilme potansiyellerini araştırmak amacıyla, fotofiziksel ve fotokimyasal özellikleri incelendi. Tezin dördüncü aşamasında sentezlenen ftalosiyaninlerin elektrokataliz, elektroalgılayıcı, görüntüleme ve optoelektronik alanlarında kullanılabilme potansiyellerini araştırmak amacıyla 1-Zn, 1-Co, 1-In, 2-Zn, 2-Co, 2-In, 3-Zn, 3-Co, 3-In bileşiklerinin elektrokimyasal ve in-situ spektroelektrokimyasal özellikleri incelendi. Tezin son aşamasında ise 1 ve 3 nolu ftalonitrillerden hazıralana simetrik ve A3B tipi asimetrik çinko ftalosiyaninlerin (1-Zn, 3-Zn, 1-AZn, 3-AZn) non lineer optik malzemeler olarak kullanılabilme potansiellerini arştırmak amacıyla NLO ve optik sınırlama özellikleri açık yarık Z-tarama yöntemi kullanılarak incelendi.
-
ÖgeAntrakinon türevli çinko ftalosiyanin tabanlı florometrik voltametrik ve çift kanallı eser miktar su sensörünün geliştirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Yıldırım, Mustafa Semih ; Yılmaz, ismail ; 634594 ; Kimya Ana Bilim DalıFtalosiyanin bileşiği, 1907 yılında asetik asit ve ftalimit'ten o-siyanobenzamidin sentezi sırasında yan ürün olarak ilk kez ortaya çıktığı günden beri çok sayıda alanda ve konuda çalışma yapılmıştır. Merkezindeki kavite birçok metal atomu ile kompleks yapabilecek kadar genişlikte ve dört adet azot atomu içeren iminoizoindolin birimlerinden oluşan makro halkalı yapı, simetrik olup pirol üniteleri doğrudan kompleksleşmede yer alır. Ftalosiyaninlerin uzun ömürlü olmaları fotofiziksel ve fotokimyasal açıdan kararlı makro halkalı yapı olmalarından kaynaklanmaktadır. Bu halkalı yapının konjuge18-π elektron sistemi sayesinde görünür bölgede şiddetli bir şekilde ışıma ve emilim özellikleri mevcuttur. Ayrıca halkalı yapının çevresel ve çevresel olmayan konumlarına çeşitli sayıda ve özellikte fonksiyonel gruplar takılarak, ayrıca merkez metal atomu değiştirilerek fotofiziksel ve fotokimyasal özellikleri hassas bir şekilde ayarlanabilir. Kinon türevleri zengin elektrokimyasal özelliklere sahip organik bileşiklerdir. Canlılar içinde fotosentez ve solunum gibi süreçlerin elektron transfer mekanizmalarında hayati rollere sahiptirler. Tersinir elektrokimyasal süreçlere sahip olmaları bu bileşiklerin birçok alanda kullanılmasına sebep olmuştur. Ayrıca kinon türevlerine takılan elektron çekici ve verici gruplarla potansiyel değerleri kontrol edilebilir. Organik çözücüler için en yaygın safsızlık sudur. Petrokimya, ilaç, organik sentez vb. endüstriyel üretimler başta olmak üzere suyun varlığı ve miktar analizi büyük önem arz etmektedir. Geleneksel olarak kullanılan yöntem Karl-Fisher metodu olmakla beraber son dönemde özellikle floresan spektroskopisine dayalı birçok su sensörü geliştirilmiştir. Karl-Fisher metodu süre alan, karmaşık ve toksik çözeltiler gerektirmesi bu alana yönelimde etkili olmaktadır. Buna bağlı olarak, bu tez çalışması kapsamında çift kanallı hem floresan hem de voltametrik olarak su analizi yapabilen sensör geliştirilmiştir.
-
ÖgeFlor modifiye tiyenotiyofen ve ditiyenotiyofen moleküllerinin elektropolimerizasyonu, elektronik ve optoelektronik özelliklerinin incelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Topal, Sema ; Sezer, Esma ; KimyaKeşfi ile literatürde çığır açan iletken polimerler, pek çok araştırmacının odak noktası haline gelmiş, bu konudaki çalışmalar ivmelenmiştir. Kimyasal ve elektrokimyasal yöntem ile elde edilebilmeleri, farklı fonksiyonel gruplarla özelliklerinin iyileştirilebilmesi iletken polimerlerin farklı alanlarda kullanılabilir olmasını sağlamıştır. Işık saçan diyotlar (LED, OLED), fotovoltaik hücreler, süperkapasitörler, biyosensörler, antistatik kaplama ajanları, yapay kas çalışmaları, korozyon inhibitörleri gibi farklı alanlarda kullanımı bulunan iletken polimerler, fonksiyonel gruplarına göre farklı emisyon ve absorpsiyon bantları göstererek, değişen kapasitif davranışlara sahip olabilmektedir. Son zamanlarda, özellikle enerji ve optik alanında yapılan çalışmalar farklı iletken polimerlerin kullanımının önünü açmaktadır. Artan enerji ihtiyacını karşılamak üzere son yıllarda yüksek güç ve enerji yoğunluğuna sahip malzemelere olan ihtiyaç artmıştır. Yüksek konjugasyona ve düşük bant aralığına sahip organik iletken polimerler, enerji alanındaki bu ihtiyaca cevap verebildikleri için sıklıkla tercih edilmektedir. Tiyenotiyofen ve ditiyenotiyofen moleküllerinin pek çoğu iletken polimer forma sokulabildiği için geniş uygulama alanlarına sahip olmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında özellikle enerji ve optik çalışmalarda oldukça önemli bir yere sahip olan ikili ve üçlü kaynaşık tiyofen halkalarından oluşan tiyenotiyofen ve ditiyenotiyfen moleküllerinin fenilin para pozisyonunda bulunan florla fonksiyonlandırılmış iki molekülü paralel karakterizasyon çalışmalarıyla incelenmiştir. Enerji ve optik alanında kullanımları ile ilgili detaylı bilgiler elde edilerek raporlanmıştır. Tiyenotiyofen (TT) ve ditiyenotiyofen (DTT) molekülleri yüksek π konjugasyonuna ve kükürt üzerinde yüksek elektron yoğunluğuna sahip olmaları ile donör karakter sergilemeleri, kolay fonksiyonlandırılabilmeleri gibi avantajlarıyla enerji ve optik alanında kullanılabilecek önemli alternatif malzemeler arasındadır. Bu tez çalışmasında fenil TT ve fenil DTT monomerleri flor ile modifiye edilerek sırasıyla FTT ve FDTT molekülleri elde edilerek elektrokimyasal polimerizasyon yöntemi ile polimerleştirilmiştir. Elde edilen P[FTT] ve P[FDTT] polimerleri voltametri, elektrokimyasal empedans spektroskopisi, spektroelektrokimyasal ölçümler, galvanostatik şarj-deşarj ve elektrokimyasal kuvars kristal mikroterazi (EQCM) yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Döngülü voltametri yöntemiyle redoks davranışları incelenmiş ve P[FTT]'nin ince film davranışına, P[FDTT]'nin ise difüzyon kontrollü polimerleşme mekanizması sahip olduğu gözlenmiştir. Her iki monomerin ITO yüzeyinde elde edilen polimer filmlerinin spektroelektrokimyasal ölçümlerinde turuncu-mavi arası renk değişimi gözlenmiş, P[FTT]'nin P[FDTT]'den daha düşük bant aralığına sahip olduğu belirlenmiştir. P[FTT] ve P[FDTT] psedokapasitif özelliklerinin belirlenmesi amacıyla döngülü voltamogramları ve EIS ölçümleri ile karşılaştırmalı olarak incelenmiş ve her iki yöntemle elde edilen sonuçların uyumlu olduğu gözlenmiştir. P[FTT] için 1,0 V ve P[FDTT] için 1,2 V potansiyellerinde en iyi kapasitans değerleri elde edilmiştir. Ayrıca galvanostatik şarj-deşarj ölçümleri ile de malzemelerin pseudokapasitif davranışlarına ait bilgiler desteklenmiştir. Şarj-deşarj eğrileri kullanılarak polimerlerin enerji ve güç yoğunluğu değerleri hesaplanarak karşılaştırılmış, enerji ve güç depolama cihazları için oldukça umut vaad eden sonuçlar elde edilmiştir. Tez çalışması kapsamında ayrıca elektrokimyasal polimerizasyon mekanizması ve elde edilen polimer filmleri redoks davranışları EQCM yöntemi ile de incelenmiştir. FDTT düzenli bir şekilde polimerleşirken FTT'nin polimerizasyonu sırasında frekans düşüşlerinin düzensiz olduğu ve dolayısıyla çözeltide oluşan oligomer ve yan reaksiyonların polimerizasyona engel olduğu düşünülmektedir. Elde edilen bütün sonuçlara göre P[FTT] ve P[FDTT]'nin enerji ve optik uygulama alanlarında kulllanılmaya uygun olduğu bulunmuştur. Çalışmanın devamında, P[FTT] ve P[FDTT]'in elektrokromik ve kapasitör cihaz denemelerinin yapılması ve sensör uygulamalarının test edilmesi planlanmaktadır.
-
ÖgeModifiye edilmiş nanokompozit malzeme sentezi ve sulu ortamdan sezyumun uzaklaştırılmasında kullanımı(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Çetin, Bilal ; Özcan, Mustafa ; Karakelle, Bektaş ; 724296 ; KimyaRadyoaktif atık, radyoaktif materyallerin sanayi ve tıp sektöründe kullanımının yanı sıra araştırma ve nükleer kuruluşlardan kaynaklanan kaçınılmaz sonuçtur. Bu nedenle, radyoaktif atıkların yönetimi ve bertarafı, neredeyse tüm ülkeleri ilgilendiren bir konudur. Ayrıca, nükleer bilim ve teknolojinin gelişimi, özellikle nükleer enerjinin geniş kullanımı, radyoaktivite kirliliği yoluyla insan çevresini ciddi şekilde tehdit etmektedir. Reaktördeki en önemli fisyon radyonüklitlerinden ikisi olan Cs-137 ve Cs-134, insan sağlığı ve çevre için potansiyel olarak tehlikeli olarak kabul edilir, çünkü sezyumun yüksek çözünürlüğü, uzun yarılanma süresi ve nükleer santrallerde yüksek verimliliğe sahip olması yeraltı sularından biyosfere doğru hareketine neden olmaktadır. Aslında nükleer silah denemeleri ve nükleer santrallerdeki kazalar neticesinde ortaya çıkan Cs-137 ve Cs-134 gibi radyonüklitler atmosfere dağılırlar sonrasında toprakta ve tarımsal ürünlerde kontaminasyona sebep olurlar. Topraktaki radyoaktif sezyumun bitkiler tarafından absorplanması bu bitkilerin hayvanlar tarafında tüketilmesiyle radyoaktif sezyum besin zincirine (et, süt, peynir, bitkisel gıdalar vb.) katılır ve insan bünyesine geçerek bir döngü oluşturur. Bu sebeple radyoaktif sezyumun uzaklaştırılması radyoaktif atık yönetimi açısından büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada kitosan (C56H103N9O39), K4[Fe(CN)6] ve Fe3O4 (Manyetit) ile nanokompozit malzeme sentezlenmiş, FTIR, BET, XRD, SEM ve TGA-DTA ile karakterize edilmiş ve sulu ortamdan sezyumun uzaklaştırılmasında adsorban olarak kullanılmıştır. Bu bağlamda, nanokompozit adsorban üzerine Cs+ adsorpsiyon davranışları pH, sıcaklık, adsorban miktarı, başlangıç sezyum konsantrasyonları, çalkalama hızı, temas süresinin bir fonksiyonu olarak çalışmalar gerçekleştirildi. Bu çalışmalara ilaveten nanokompozit üzerine sezyum adsorpsiyonunda yabancı iyon etkisi, nanakompozitten sezyumun desorpsiyonu, kolon çalışmaları ve radyoaktif sezyum çözeltileri kullanılarak nanokompozit üzerine sezyum adsorpsiyonu çalışmaları yapılmıştır. Adsorpsiyondan elde edilen veriler Langmuir ve Freundlich izoterm modellerine uyarlanmıştır. Nanokompozit adsorban sezyumun adsorpsiyonunda kullanılması neticesinde maksimum adsorpsiyon kapasitesine Cs+ için 34,36 mg.g-1'da ulaşmıştır. Sezyumun nanokompozit üzerine adsorpsiyonu Langmuir izotermine daha iyi uyduğu sonucuna varılmıştır. Nanokompozit adsorban üzerine sezyum adsorpsiyonunda serbest enerji (ΔG), entropi (ΔS) ve entalpi (ΔH) değişimi gibi termodinamik parametreler incelendi. ΔH0 değeri negatif ve ΔS0 değerinin pozitif olması ekzotermik ve kendiliğinden özellikte adsorpsiyon mekanizmasının gerçekleştiğini, ΔH0 değerinin negatif ve ΔS0 değerinin pozitif olmasının yanısıra ΔG0 değerinin de negatif olması adsorpsiyonun tüm sıcaklıklarda kendiliğinden gerçekleştiğini gösterir. İlave olarak düşük adsorpsiyon entalpisi sebebiyle sezyum, nanokompozit üzerine fiziksel olarak adsorplanmaktadır. Yabancı iyon etkisiyle sezyumun nanokompozit üzerine adsorpsiyonda düşüş olduğu gözlenmiştir. Kolon çalışmalarından elde edilen adsorpsiyon kapasitesinin daha önce elde edilen adsorpsiyon kapasitesinden daha düşük olduğu belirlenmiştir. En düşük desorpsiyon değeri nötr ortamda tespit edilmiştir.
-
ÖgeNew methodologies for macro and micro structured hyperbranched polymers(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Bener, Semira ; Yağcı, Yusuf ; 671614 ; KimyaBranching has great importance in synthetic macromolecular chemistry as well as in nature. Hyperbranched polymers (HBPs), an established class of dendritic macromolecules, are highly branched specialty products. Accordingly, they have received significant interest due to their unique dendritic structures and superiorities such as high solubility, low viscosity and abundant terminal groups with high functionality. Due to their special properties, they allow designing and development of new branched architectures by modification of the terminal groups. Benefiting from their unique features and key functionalities, HPBs have been employed in many fields ranging from biological applications to nanotechnology. Synthetic approaches to produce HBPs have been broadened from typical Flory approach or a classical approach (i.e., chain transfer reactions) to various polymerization techniques such as azide-alkyne, thiol-ene/yne or Diels-Alder cycloadditions. However, there have been limited efforts to apply light-induced processes to conventional methods. Nevertheless, photochemical strategies provide desirable advantages including temporal and spatial control of the reactions, high reaction rates, low energy requirement and environmental benefits. In this context, highly branched and network structures were produced by using photochemical methods in the thesis. In the first part of the thesis, a simple photochemical route for the synthesis of hydrophilicity tunable hyperbranched polymers is introduced. This methodology is based on the copolymerization of tert-butyl acrylate (tBA) as monomer and 2-(2-bromoisobutryloxy)ethyl methacrylate (BIBEM) as inimer, by using photo-induced self-condensing vinyl copolymerization (SCVP) with manganese decacarbonyl. Hydrophilicity tunable hyperbranched polymers are obtained by means of hydrolysis of the tert-butyl ester moieties of the hydrophobic hyperbranched copolymers. The branching density and hydrophilicity of the resulting hyperbranched polymers were investigated in detail by changing the inimer concentration and irradiation time. The precursor and hydrolyzed hyperbranched polymers were characterized by spectroscopic, chromatographic and contact angle measurements. In the second part of the thesis, as part of the continuing study of the synthesis of branched and network architectures, a novel photochemical application of N-acyl dibenzazepine (ADBA) chemistry for preparing photo-reversible ADBA and thiol-ene based networks was explored. Formation of cross-linked ADBA based thiol-ene networks was successfully achieved through UV-induced dimerization of ADBA groups at wavelengths above 300 nm while a well-defined cleavage of the network occured by means of a subsequent deep UV exposure ( λ=250). Dimerization and cleavage processes were confirmed by spectroscopic investigations and final products were characterized in detail. Finally, a novel and straightforward approach using photolatent inimer in conjunction with vinyl monomers for the synthesis of hyperbranched polymers (HBPs) through light-induced self-condensing vinyl polymerization (SCVP) methodology is reported. The process is based on SCVP technique using an (photolatent) inimer possessing divinyl functionality, which acts as both initiator and monomer. HBPs with desired branching densities were fabricated by changing photolatent inimer content and irradiation time. Simple strategy described may lead to new applications in bio-related fields requiring hyperbranched structures without contamination of low molecular weighted photoinitiator fragments.
-
ÖgePreparation of functional surfaces and protein polymer conjugates via light induced tetrazine click reaction(Institute of Science and Technology, 2020) Özbek, Nagihan ; Kahveci, Muhammet Ü. ; 633554 ; Department of ChemistryClick reactions have been essential tool for fabrication and modification of functional materials from the beginning of the twenty-first century. After this milestone, several click approach including cycloaddition reactions (Huisgen 1,3‐dipolar cycloaddition, also the Diels-Alder (DA) reactions), nucleophilic ring‐opening reactions, reactions of some carbonyl compounds, thiol‐ene chemistry and Michael additions have been developed. The valuable features including quantitative yields under mild conditions, not producing offensive byproducts and tolerant to many chemical functionalities make this chemistry elegant toolbox in material science and macromolecular engineering. Additionally, some of these reactions are employed in chemical biology and considered as bioorthogonal reactions, since they can occur inside of living systems without interfering with native biochemical processes. Amongst these reactions, Inverse Electron Demand Diels-Alder (IEDDA) Reaction has come into prominence recently, due to its remarkable kinetics and biorthogonality. Polymer chemists endeavor the synthesis of macromolecules, which have advanced architectures (e.g. homopolymers and block copolymers). Combinations of DA "click" reactions with live/controlled polymerization methods are effective solutions to create various architectures, which qualify reversible added fragmentation chain transfer polymerization (RAFT), nitroxide-mediated radical polymerization, atom transfer radical polymerization (ATRP), ring-opening polymerization (ROP). With its high selectivity and super-fast kinetics, the tetrazine-mediated IEDDA Click Reaction is an essential modification technique, which is used in this thesis study. The addition of tetrazine portions to the polymer chains requires a post-polymerization step leading to multi-stage synthetic routes and functional polymeric materials. Such approaches result in the decomposition of the polymer and the molecule, which are specified for modification. In this study, the modification of glass surfaces was made by using the light-induced version of the DA reaction
-
ÖgeSodyum ditiyonit - iyonik likit kombinasyonuna dayanan çok amaçlı, çevre dostu nitro ve karbonil gruplarının indirgenme reaksiyonları(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019-12-11) Kılıçlar, Hüseyin Cem ; Sirkecioğlu, Okan ; 509161272 ; Kimyaİndirgenme reaksiyonları organik kimyanın en önemli reaksiyon sınıflarından birisidir. Şimdiye kadar organik kimyada yüzlerce indirgeme bileşimi rapor edilmiştir. Bunlar arasında sodyum ditiyonit hem indirgeme etkinliği bakımından, hem de pek çok grubun indirgenmesinde kullanılabiliyor olması bakımından ayrı bir önem arz etmektedir. Redüksiyon potansiyeli nötral pH civarında -0.66 Volt olduğundan, keton, aldehit, nitro, nitroso, kinon, alkil halojenür ve azo gruplarını kolayca indirgeyebilmektedir. Ancak bu bileşiğin yalnız suda çözünebiliyor olması önemli bir dezavantajdır ki bu nedenle suda pek az da olsa çözünebilen organik bileşiklerin indirgenmesinde kullanılabilir. Suda çözünmeyen organik bileşiklerin indirgenmesinde kullanılamaz. Çünkü bu takdirde indirgenme ya çok düşük verimlerle gerçekleşir ya da hiç gerçekleşmez. Projede sodyum ditiyonitin iyonik sıvıdaki çözeltisinin suda çözünmeyen organik bileşiklerin indirgenmesinde de kullanılabileceği kanıtlanmıştır. Oldukça yakın geçmişte ortaya çıkan iyonik sıvılar organik kimya alanında da ilgi çekmişlerdir. Bunun nedeni özellikle iki fazlı reaksiyonlarda faz transfer katalizi gerektirmeden inorganik reaktiflerin organiklerle reaksiyonlarını mümkün kılarlar. Bazı iyonik sıvıların, inorganik tuzları % 30'lara varan oranlarda çözebilmesi, suyla karışmayan organik bileşiklerin, sulu inorganik çözeltilerle şimdiye kadar başarılamayan reaksiyonlarını mümkün kılar. İyonik sıvıların bu potansiyelinin görülmesinden sonra, konunun bir proje kapsamında yapılacak çalışmalarla ayrıntılı olarak incelenmesine karar verilmiştir. Projede ditiyonit-iyonik sıvı çözeltisinin her tip organik bileşiğe uygulanabilen üniversal bir indirgeme formülasyonu olarak geliştirilmesi hedeflenmiştir. Diğer metalli indirgenme reaksiyonları gibi dışarıya toksik metal tuzları salınımı bulunmamaktadır. Ayrıca uçucu organik solventler de kullanılmadığı için geri soğutucuya dahi gerek duymaksızın bir kap içerisinde reaksiyon gerçekleştirilebilir ve oldukça güvenli bir reaksiyondur. Laboratuvara ve çevreye solvent buharı salınımı yapmadığı için ve iyonik sıvının içeriğinde bulunan formik asit ve etanolamin doğal yollarla elde edilebilen ve uçucu organik solventlere nazaran daha masum kimyasallar oldukları için daha temiz bir indirgenme reaksiyonunu mümkün kılmaktadır. Bu özellik gelecekte kullanılabilecek ilaç etken madde moleküllerinin sentezinde önem arz edebilir. Organik fonksiyonel grupların yarıdan çoğunu indirgeyebiliyor olması, diğer indirgenlere kıyasla oldukça saf indirgenme ürünü vermesi ve ucuz olması nedeniyle sodyum ditiyonit caziptir. Sodyum ditiyonitin yine ucuz olan bir iyonik sıvı ile kombinasyonu onu daha da cazip hale getirmektedir. Yapılan çalışmalar bu doğrultularda incelenmiş ve sonuçlar elde edilmiştir.
-
ÖgeSynthesis of boron containing phthalocyanines(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Özgür, Nilgün ; Hamuryudan, Esin ; 675444 ; KimyaPhthalocyanines, which is a kind of tetrapyrrole derivatives, constitute one of the important topics for both basic science and applied studies in recent years. 2-dimensional π-electron delocalization on phthalocyanines causes a large increase in their rare physical properties, resulting in many different applications from industry (batteries, inks) to medicine (BNCT, PDT). In recent years, the use of asymmetric or low-symmetry phthalocyanines, which are named in this way due to the difference of the substituted groups in the peripheral and non- peripheral position, in areas such as nonlinear optics (NLO), PDT, BNCT has led to intense research on this subject. The lack of solubility of Pcs without substituents in common solvents prevents the investigation of the properties of them and their use for different applications. Therefore, the most important goal of research has been to obtain soluble products. Phthalocyanines (Pc) and their metal complexes (MPc) can be readily modified by adding metal atoms to the central space and various groups on the peripheral and nonperipheral positions. Thus, they offer a wide range of uses from molecular science to medicine. The low solubility of phthalocyanine derivatives in water makes the purification and characterization stages difficult and provides disadvantages in biological applications. The inability of phthalacyanins to show high affinity to tumor cells due to their lipophilic properties necessitates the synthesis of their water-soluble derivatives. Although many procedures were discovered for the preparation of symmetric substituted Pcs, a few procedures can be used to synthesize asymmetric Pcs. These methods also differ according to the type of product targeted for synthesis. For the synthesis of A3B type asymmetric phthalocyanine containing two different substituents, the most applicable method is the cyclotetramerization of the starting materials containing these substituents. The most important problem in this procedure is the difficulty in separating the targeted Pcs from the isomer mixture that has exactly similar physicochemical properties. Although the widely used statistical condensation method is not a selective synthesis method for the target Pc, the yield of the desired asymmetric compound can be increased with the proportional change of the starting materials. BNCT, developed by taking advantage of boron properties, is a two parts cancer treatment method. The first of these parts is the stable boron isotope (10B) accumulating in tumor cells and the second is the low-energy neutron source. In this treatment method, non-radioactive 10B atoms are bombarded with thermal neutrons to form a high-energy α particle and an 11B isotope that breaks down into lithium ion. Research on BNCT has shown that high boron-containing compounds selectively accumulate in tumor cells, so the focus has been on the synthesis of these agents. Carboranes are rich in boron atoms as well as their characteristic features, which allows them to be used in BNCT applications. Compounds in which polyhedral boron structures are covalently bonded to metal phthalocyanines are potential products that can be used in areas such as PDT and BNCT. While examples of porphyrins containing polyhedral boron are frequently encountered in the literature, phthalocyanine derivatives are limited to a small number of examples. Generally, two methods are used in the preparation of carborane containing phthalocyanines. In the first method, after the phthalocyanine synthesis is completed, the carborane unit is attached to the structure, while in the second method, phthalocyanine synthesis is carried out based on the phthalonitrile derivative containing carborane. Within the scope of this thesis, it is aimed to investigate the synthesis, characterization, and properties of carborane groups that have the potential to be used in BNCT and asymmetrical phthalocyanines substituted with groups that provide solubility and interaction with target cells. The studies consist of four parts. The first part covers the synthesis of phthalonitrile derivatives and carborane derivatives as starting materials, while the second part covers the synthesis of new unsymmetrical metal-free and metallophthalocyanines with an A3B-type structure as a result of cyclotetramerization of dinitrile derivatives by statistical condensation method. The third part includes the preparation of phthalocyanine derivatives functionalized with carborane and metallocarborane groups and in the last part, electrochemical studies of some selected compounds are displayed. In the first part, phthalonitriles which are starting molecules in the synthesis of the targeted phthalocyanine compounds are 4,5 di(hexylthio) phthalonitrile (1), 4 - [(2-hydroxyethyl) thio] phthalonitrile (2), 4- [3- (diethylamino) phenoxy] phthalonitrile (3) and cobaltocarborane compound which is a metallocarborane derivative with oxonium functional group was synthesized, and their structures were defined by spectrometric techniques and elemental analysis. In the second part, for the synthesis of unsymmetrical metal-free and metallo phthalocyanine derivatives, it was firstly started with the synthesis of two A3B type hexylthio-hydroxyethylthio (7) and diethylaminophenoxy-hydroxyethylthio substituted (10) unsymmetrical metal-free phthalocyanines, continued with multi-step reaction sequences and the structures were elucidated with spectroscopic methods. In the preparation of unsymmetrical metal-free Pc 7, primarily dilithium phthalocyanine was prepared by lithium template cyclotetramerization of hexylthio and hydroxyethylthio substituted phthalonitriles. After that, dilithium phthalocyanine was acidified with acetic acid to transform into metal-free phthalocyanine Pc 7. Column chromatography was used for the isolation of the product in 26% yield. Metallo phthalocyanine Pc 8 was prepared by refluxing Pc 7 in 1-pentanol with zinc(II) acetate under N2 atmosphere (94% yield). Newly synthesized phthalocyanine derivatives Pc 7 and Pc 8 were characterized by their spectral data and elemental analysis. Also, aggregation behavior of Pc 7 and Pc 8 was analyzed at different concentrations in chloroform. According to these results, Pc 7 and Pc 8 have monomeric structure and obey the Beer-Lambert law in this concentration range. Similarly, Pc 10 was prepared by cyclotetramerization of diethylaminophenoxy substituted phthalonitrile and hydroxyethylthio substituted phthalonitrile in 1-pentanol. Pc 11 was obtained by refluxing Pc 10 in dry pentanol with Zinc(II) acetate under N2 atmosphere. As a result, Pc 10 and Pc 11 were obtained in 21% and 89% yield, respectively. Steglich esterification is a general method of preparation of ester functional group under very mild conditions. By using this method, esterification of Pc 9 and Pc 13 was achieved by reacting the 4-pentynoic acid with Pc 8 and Pc 11 in the presence of DCC and DMAP. The urea derivatives formed during the reaction were easily removed by precipitation and column chromatography. Pc 9 and Pc 13 were obtained in 60% and 67% yield, respectively. Different methodologies to synthesize carborane containing phthalocyanines have been reported. One of them is the decaborane insertion to alkynyl units of the phthalocyanine derivatives. Therefore, Pc 12 including terminal alkynyl group was obtained from the reaction of propargyl bromide and Pc 11 with NaH in toluene. The purity of the Pc 12 was verified by spectroscopic and elemental analyses. In the third part, phthalocyanine derivatives 14 and 15 were synthesized by covalently linking the carborane units to unsymmetrically alkynyl substituted phthalocyanine complexes. Decaborane insertion to Pc 14 was carried out by reaction of Pc 9 and decaborane in a mixture of dry C2H3N and dry C7H8. By using the same method, Pc 15 containing mono o-carboranyl unit was prepared in 68% yield. Characterization of the products was carried out by elemental and spectral analysis, and mass spectroscopy. Spectral analyses for novel phthalocyanines were compatible with the targeted structures. One of the most important necessity for BNCT agents is the water solubility of the synthesized compounds. For this purpose, tricationic water soluble Pc 16 was obtained by quaternarization of diethylamino substituted Pc 15. The reaction was carried out by heating Pc 15 with methyl iodide for 2 days in chloroform at 50 ° C in 84% yield. The characterization and purity of the resulting water-soluble compound has been demonstrated by techniques including 1H NMR, 11B NMR and UV-Vis. In addition, in this part, molecules bearing the "cobaltocarborane" group, which have similar properties to carborane but allow more boron atoms to be loaded in a single molecule, were also synthesized. Cobaltacarborane functionalized metallophthalocyanine complexes Pc 17 and Pc 18 were prepared from Pc 8 and Pc 11. In these reactions, hydroxyl groups in Pc 8 and Pc 11 attacked to the oxonium units of cobalt bis(dicarbollide). A3B-type Pc 17 and Pc 18 were purified by using DCM as mobile phase with 52% and 73% yields, respectively. Electrochemistry provides important information on the redox behavior of phthalocyanine and carborane compounds. Lastly, the electrochemical properties of newly synthesized unsymmetrical phthalocyanine 8, 9, 14 and 17 were reported. The reduction and oxidation potentials of phthalocyanine complexes were studied by CV and SWV in dichloromethane using TBAP as supporting electrolyte system and platinum working electrode. Consequently, within the scope of this doctoral thesis, the synthesis, characterization and research of the electrochemical features of phthalocyanine derivatives containing the substituent groups that provide both interaction with target cells and solubility in organic solvents and water and carborane units required for BNCT were carried out.
-
ÖgeThe analysis of food additives and inorganic anions in bread by ion chormatographic method with conductivity detector(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Arkan, Zeynep Melis ; Yılmaz, Gülçin ; 636972 ; KimyaIn this thesis, preservative food additives such as benzoate, formate, propionate, sorbate, ascorbate, and lactate used in bread and inorganic anions such as chloride, nitrite, nitrate, and sulfate transmitted by environmental factors were simultaneously determined by ion chromatographic system. Nutrition is one of the most basic needs of human beings to sustain their lives. Bread, which is so important for human health, is the food that people consume most regardless of their income and status, ethnic and age groups. Bread is a basic foodstuff because of its simple production technology, being cheaper and easier to provide than other foodstuffs, high nutritious and satisfying properties. Bread is the leading grain consumption in our country. 400 - 450 g of bread is consumed per person per day and 50 % of daily energy is supplied from bread and cereal products. According to the report, while 1 out of every 10 bread waste produced in Turkey, economic loss is reported to amount to $ 700 million annually. The report says that the most important factor in the disposal of bread is stale, and as a reason for stale was not stored in appropriate conditions. In the production of bread, the use of various additives is becoming more and more widespread in order to eliminate defects arising from raw materials and processes, to improve bread qualities, to delay staling and to save time. Today there are over 8000 food additives. The number of food additives approved by the FDA to date is around 2800. In the European Union, the number of permitted food additives is 297. As the consumption of these substances increases, there is also evidence of links to certain disorders. The most common diseases are eczema, asthma, headache, allergic itching, gastric disorders, diarrhea, hyperactivity, and hypersensitivity. The number of preservatives that are allowed to be used in bread is limited and these additives are expressed in food packages with E codes. Lactic, propionic, formic, sorbic, benzoic and ascorbic acids are the most commonly used bread preservatives. And the inorganic anions such as chloride, nitrite, nitrate, sulfate are contaminated from the environment. According to the World Health Organization (WHO) data, in 2018, 18.1 million people were diagnosed with cancer, while 9.9 million people died of cancer. In another study conducted by WHO, it was found that 15% of cancer formation was caused by genetic factors, 35% by nutrition and 50% by environmental factors. Prevention of this disease, which is so common, is only possible by eliminating the factors that cause it. Therefore, food inspections need to be made more stringent. Gas chromatography, high performance liquid chromatography, capillary electrophoresis, and ion chromatography are the most frequently used methods for these inspections. Ion chromatography is the development of ion-exchange chromatography that arose during the Manhattan project, which was developed to separate rare earth cations that are very similar to each other with cation exchange resins. This study, which provides theoretical foundations for ion-exchange separations, It was expanded after World War II to be applied to many other items. Nowadays, ion chromatography is widely used in many areas such as food and beverage analysis, separation and purification of charged molecules, quality assurance and control, sample purity determination, quantitative analysis of ions. There are many studies in the literature for the determination of food additives. Analytical techniques most commonly used in determining additives in foods; gas chromatography (GC), high performance liquid chromatography (HPLC), capillary electrophoresis (CE) and ion chromatography (IC). But each method has its advantages and disadvantages. Compared to other methods, ion chromatography has many advantages such as sensitive results at mg / L level, nature friendly, high selectivity in complex matrix samples, ion species analysis, In this work, the ion chromatography method was used for the analysis of organic acid anions of these preservatives and inorganic anions. As the first stage of sample preparation, the bread samples collected from various markets were cut into small pieces (approximately 15 mm) and then, dried in the oven at 45 centigrade degrees for one day. The bread samples were weighed and then, diluted 100 times with water. The sonication process was applied to the diluted bread samples for 15 minutes. Then, this was centrifuged at 13500 rpm for 5 minutes to separate from its solid parts. To eliminate organic substances, the supernatants were passed through the C18 SPE cartridges. Finally, the solutions were filtered with PES filters prior to IC analyses. The separation of these analytes from bread samples were accomplished by using an anion exchange column with an optimized multistep gradient eluent program that utilized 3 mM to 32 mM NaOH. Ten analytes were completely separated within 35 minutes. All the calibration curves showed good linearity (r2 ≥ 0.999) within the calibration ranges. Under optimized conditions, device's the limits of detection (LODs) were between 0.0087 and 0.215 μg L−1. To evaluate the recovery test, three different concentrations of standard solutions were added to a bread sample and the average recoveries found between 95.34 and 101.37 %. Precision (RSD%) was evaluated by continuously performing three replicates each day within 3 days for the determination of the samples. The relative standard deviations (RSDs) were less than 5.69 %. The results indicated that this method was simple, rapid, sensitive, and accurate for the simultaneous determination of lactate, propionate, formate, sorbate, benzoate, ascorbate, chloride, nitrite, nitrate, and sulfate in various bread samples. In 1473, Paracelsus stated the importance of the dose, saying that "All substances are poison, no non-toxic substances. It is the dose that separates the drug from poison." As Paracelsus says, it is very important to quantify the amount of food additives used. A variety of techniques have been tried in the literature for this. However, there are no studies analyzing 10 analytes simultaneously. In this project, a new method was developed for the analysis of bread additives with the IC using conductivity detector for simultaneous and short time analysis without any derivatization. Thus, it is aimed to develop a method that can be applied easily and quickly in the routine analysis of bread, which is one of the most consumed food items, and can analyze all additives at once and at once.
-
ÖgeYanma gecikmeli poliakrilonitril polimer ve elyafları üretimi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-08-30) Yılmaz, Mustafa ; Akar, Ahmet ; 509902010 ; KimyaPoliakrilonitril polimerleri, akrilonitril ve komomonomerlerinden sentezlenmiş çok amaçlı çok kullanışlı polimerlerdir. Akrilonitril birçok farklı reaksiyonlar gösterir. Bu reaksiyonlardan en önemlileri, polimerler ve kopolimerlerin oluşturduğu polimerizasyon reaksiyonlardır. Akrilik bazlı polimer ve kopolimerler farklı geniş kullanım alanına sahiptir. Ancak akrilik elyafların yararları yanısıra bazı dezavantajları da vardır ve "kolay alev alma" özelliği bu dezavantajların başında gelir. Bu çalışmada poliakrilonitril bazlı polimerlerin dezavantajlarını gidermeye yönelik olarak polimerin maddenin kimyasal yapısında değişiklik yapmak yolu seçilmiştir. Çalışmada, amaçlardan birisi, akrilonitril esaslı kopolimerlere akrilik olmanın getirdiği avantajları kaybetmeden geç tutuşma, yanma gecikmeli, özellikleri kazandıracak polimerizasyon reçeteleri üretmek ve reçetelere uygun üretim süreci bulmaktır. Bir diğer amaç ise, optimize edilen reçeteler ve metodlar ile üretilen bu polimerlerden çok amaçlı nano elyaf üretmektir. Araştırmanın faydası; yangında olası can ve mal kaybını en aza indirmek ve yangına karşı güvenliği artırmaktır. Çalışmanın potansiyel faydaları arasında, sentezlenen monomerin sağlık endüstrisine etkin madde taşıyıcı olma potansiyeli ve poliakrilonitrillerin membran üretiminde kullanılması vardır. konunun bütünselliği içerisinde önce; •yangının sebep olduğu kayıplar ve çalışmaya olan "ihtiyaç"anlatılmıştır yangın ve yanma mekanizması üzerinde durulmuş ve sonra, •yanma geciktiricilerle ilgili bilgilere yanma geciktiricilerin etki mekanizmaları, anlatılıp yakın zamandaki gelişmelere yer verilmiştir. •literatürdeki bu alanlardaki yakın geçmişteki bilgiler sonrası, deneysel çalışmalarda homopoliakrilonitrilin, kolimerlerin sentez çalışmaları ve nano elyaf üretimi anlatılmıştır. •karakterizasyon çalışmaları, ve karakterizasyon sırasındaki bulgulara işaret edilmiştir. •bulguların irdelenmesi ve değerlendirmesinden sonra, •sonuçlar ve öneriler anlatılmıştır. Araştırmada planlanan çalışma adımlarını aşağıdaki gibi sıralayabiliriz. Polimerler sentezlendikten sonra "iyileştirmeler" piyasadaki polimerlerle kıyaslanmıştır. polimerlerin tasarlanmasında; •Uygulama alanı ihtiyaçları tespiti ve uygulama alanına uygun malzeme özelliklerinin tespiti, •Proses edilme / işlenme şartlarını belirleme, •Makromoleküler yapıyı tanımlama sonrasında polimerin sentezlenmesi tasarımına geçmek. yolu takip edilmiştir. Deneylerde ayni anda genellikle tek değişken değiştirme ve deney tasarımında tam faktör tasasrımı dikkate alınmıştır. Sentezlenen polimer ve nano elyaflar, FT-IR, NMR, (ICP-OES) analizleri ile, yanma davranışları ise TGA ve yakma testleri ile karakterize edilmiştir.Kıyaslamalar ve polimer özelliklerindeki gelişmeler aşağıdaki adımlar ile takip edilmiştir. •Piyasadan ticari elyaflar temin edilmiştir, •Laboratuarda aşağıdaki polimerler sentezlenmiştir; oHomopoliakrilonitril, oAkrilonitril kopolimerleri; P(AN-VA) ; P( AN-MA) ; P(AN-VPA) ; P(AN-(PEGDA-Ald)); P(AN-(MCR-PDMS)). o Akrilonitril terpolimerleri; P(AN-MA-IA); P(AN-MA-VPA); P(AN-MA-(MCR-PDMS)); P(AN-MA-(MCR-PDMS)). Elde edilen polimerler ; •Vizkozite yöntemiyle molekül ağırlıkları tayinine, •FTIR, NMR ve elemental analizlerle yapısal karakterizasyon analizlerine, •Su absorpsiyonu ile fonksiyonel grupların teşekkülü tespitine, •Yakma testleriyle yanma davranışların gözlemlenmesi ve ölçülmesi testlerine tabi tutulmuştur. Daha sonra polimerler, DMF içerisinde uygun konsantrasyonlarda çözülerek nano elyaflar üretilmiştir. Belli elementler ve bu belli elementleri içeren bileşiklerin polimerlere yanma direnci kattığı bilinmektedir.çalışmada (fosfor-azot-si)elementleri bileşikleri üzerinde durulmuştur. Çevre ve insan sağlığı dikkate alınarak fosforlu ve halojensiz komonomerler üzerinde durulmuş, bünyesinde hem azot hemde iki fosfor bulunduran özgün PEGDA-Ald monomeri ilk kez sentezlenmiştir. PEGDA-Ald monomerinden ilk kez P(AN-PEGDA-Ald) kopolimeri sentezlenmiştir. NMR ve ICP-OES ile de fosforun, sentezlenen [AN-(PEGDA-Ald)] polimerinin yapısına girdiği görsterilmiştir. Polimerdeki fosfor miktarı, ICP-OES elemental analiz ve 1H-NMR ile tespit edilmiştir. P(AN-VPA) kopolimerizasyonu değişik reçetelerle gerçekleştirilmiştir. Reçetelerde reaksiyona girdilerdeki fosforlu monomer miktarının %1.5-%4 arasında olması gerektiği sonucuna varılmıştır. Polimerde akrilik elyaf özelliklerini bozmaksızın yanmazlık değeri yaratacak fosfor miktarının ise %1-2 arasında olmasının yeterli olduğu tespit edilmiştir. Reaksiyon girdilerindeki (VPA) miktarının ağırlıkça % 6 yı geçmesi durumunda polimer bünyesine giren fosfor miktarının giderek azaldığı tespit edilmiştir. P(AN-VPA) polimerizasyonunda sulu ortamda fosfor demir iyonları ile reaksiyona girdiğinden ve muhtemelen radikalleri bağladığından polimerin molekül ağırlığını ve polimere dönüşüm verimini düşürmektedir. Riskleri en aza indirmek için, fosforik asidin ortamda olduğu reaksiyonlarda (Fe++) iyonu taşıyan FeSO4 kullanılmamıştır. P(AN-VPA) ve P(AN-MA-VPA) polimerlerinde fosforun, P(AN)'ın ısıl davranışlarını değiştirdiği ve P(AN)'ın halkalı yapıya geçişini tetiklediği tespit edilmiştir. Sentezlenen polimerlerden elektrospin tekniğiyle nano elyaflar üretilmiştir. Yanma direnci özelliğini etkileyen ve (Si) içeren P[AN-(MCR–PDMS)] kopolimeri ve P((AN-(MCR-PDMS)-MA)) terpolimeri de ayni yöntemlerle karakterize edilmişlerdir. Varılan sonuçların öne çıkanları aşağıdaki gibi yazılabilir. - Polimer bünyesindeki çok az miktar (VPA) polimere yanmazlık katmaktadır. - (MA) polimerin yanma direnci artırımına destek olmaktadır. - (VPA) içeren kopolimer ve terpolimerlerden nanoelyaf çekilebilmektedir. - P((AN –(MCR-PDMS)-VPA) terpolimeri sentezlenebilmektedir. Polimer zincirinde silikonlu «mer»lerin de bulunduğu terpolimerden nano elyaf çekilebilmektedir. - (PEGDA-Ald) Polietilen diakrilat ve alendronik asitten alendronik asitli monomerler Sentezlenebilmektedir. Bu monomer sağlık endüstrisinde etkin madde taşıyıcı olabilecek potansiyele sahiptir. - P(AN-(PEGDA-Ald) kopolimeri sentezlenebilmiştir. Sentezlenen kopolimerin termal dayanımının arttığı tespit edilmiştir. - P((AN-(PEGDA-Ald)) Kopolimerinden ticari polimerlerle karıştırılarak ta nanoelyaf üretilebilmektedir. Araştırmacı çalışmanın toplum ve akademi dünyasına faydalı olmasını diler.
-
ÖgeYüksek çözünürlüklü sürekli ışın kaynaklı moleküler absorpsiyon spektrometrisi ile brom tayini için yöntem geliştirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Turhan, Neslihan ; Özcan, Mustafa ; 637234 ; Kimya Ana Bilim DalıDoğada elementel halde bulunmayan brom (Br), doğal organo-brom ve bromür olarak da bilinen inorganik bileşikleri halinde toprakta, tuzlarda, hava ve deniz suyunda bulunmaktadır. Brom, pestisitlerde, ticari fırın ürünleri ve unlarda katkı maddesi olarak, çeşitli amaçlarla kullanılan boyalarda, kozmetiklerde, çeşitli ilaçlarda, farmasötikler ve kimyasal ara ürünler gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Polibromlu difenil eter (PBDE'ler), polibromlu bifeniller (PBB'ler), tetrabromobisfenol A (TBBPA) ve heksabromosiklododekan (HBCD) gibi bromlu bileşikler en yaygın alev geciktirici (bromlu alev geciktiriciler, BFR) olarak kullanılmaktadır. Çeşitli mobilya, elektronik aletler, yapı malzemeleri ve otomobil parçaları gibi birçok malzemenin yapısına katılarak olası bir durumda tutuşmalarını yavaşlatmaktadır. Bromun pH ve sıcaklık değişimlerine karşı yüksek toleransı birçok arıtma ve dezenfeksiyon işlemi için kullanımının uygun olmasını sağlamaktadır. Çeşitli kullanım alanlarına sahip olan brom ve brom bileşikleri insan sağlığı ve çevre için zararlıdır. Oldukça kararlı olan brom bileşikleri çevreye hızla yayılıp, zamanla gıda zincirlerinde birikebilmektedir. Yüksek dozda broma maruz kalmak (bromizm) üst solunum yolu, cilt, sinir sistemi, kardiyolojik, üremik ve lenfoma gibi çok çeşitli hastalıklara neden olmakta ve DNA'ya zarar vermektedir. Doğaya salınımları ve toksik özelliklerinden dolayı birçok alanda brom bileşiklerinin kullanımı kısıtlanmıştır. Bromun kalitatif ve kantitatif tayini ve yönetmelikler tarafından belirlenen sınır değerlere uygunluğunun araştırılması oldukça önem kazanmıştır. Dolayısıyla hassas, doğru ve güvenilir brom tayini için en uygun yöntemin seçilmesi ve uygulanması gerekmektedir. Bromun atomik absorpsiyon rezonans hattı 148,86 nm'de havanın temel bileşenlerinin (O2, N2) absorplandığı vakum UV bölgesinde bulunmaktadır. Ayrıca broma spesifik oyuk katot lambası (OKL) bulunmadığı için atomik absorpsiyon spektrometresi (AAS) ile tayini doğrudan yapılamamaktadır. Ancak brom tayini, grafit fırında üretilen brom içeren diatomik türlerin moleküler absorpsiyonu yoluyla yüksek çözünürlüklü sürekli ışın kaynaklı elektrotermal atomik absorpsiyon spektrometresi (HR-CS ETAAS) kullanılarak yapılabilmektedir. Bu amaçla yüksek lisans tez çalışması kapsamında, HR-CS ETAAS ile molekül oluşturucu element olarak ilk defa baryum (Ba) kullanılmasıyla oluşturulan diatomik BaBr'nin moleküler absorpsiyon spektrumu yardımıyla brom tayini için yöntem geliştirilmiştir. Yöntemin koşulları sıvı ve doğrudan katı örneklemeli HR-CS ETAAS ile optimize edilmiştir.