FBE- Kimya Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Konu "'click' Kimyası" ile FBE- Kimya Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeFonksiyonel Gruplara Sahip Ftalosiyaninlerin Sentezi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-10-22) Bilen, Başak Sezgi ; Hamuryudan, Esin ; 10041254 ; Kimya ; ChemistryTetrapirol türevlerinin önemli bir üyesi olan ftalosiyaninler, 1,3 pozisyonunda aza köprüleriyle birbirine bağlı dört izoindol ünitesinden oluşan 18 p-elektron sistemine sahip aromatik makrosiklik yapılardır. Ftalosiyaninler ilk defa 1907 yılında, o-siyanobenzamidin sentezi sırasında yan ürün olarak tesadüfen bulunmuşlardır. Ftalosiyanin molekülünün merkezi, periyodik tablonun hemen hemen tüm metal iyonları ile koordine edilebilme özelliğine sahiptir. Bu özellik sayesinde, makromolekülün çok değişik özelliklere sahip olması sağlanabilmektedir. Bugüne dek ftalosiyaninlerin sentezinde merkez atom olarak 70’den fazla farklı element kullanılmıştır. Ftalosiyanin bileşiklerin çoğunda makrosiklik yapı düzlemseldir. Kare düzlem yapısındaki bu ftalosiyanin halkasının koordinasyon sayısı dörttür. Ftalosiyaninlerin, daha yüksek bir koordinasyon sayısını tercih eden metallerle birleşmesi sonucu kare piramit ya da oktahedral yapılar elde edilir. Bu tip durumlarda merkez metal atomu klorür, su veya piridin gibi ligandlarla eksenel olarak koordine olur. Ftalosiyaninler lantanit ve aktinitler ile sandviç yapı kompleksi oluştururlar. Bu yapıda iki ftalosiyanin halkasının sekiz azot atomu ile koordine edilmiş bir merkez metal atomu bulunur. Periferal olarak sübstitüent içermeyen metalsiz ve metalli ftaslosiyaninlerin organik çözücülerde ve sulu ortamlarda çözünmemesi, uygulama alanlarını kısıtlamaktadır. Periferal konumlara sübstitüentlerin ilave edilmesiyle moleküller arası mesafe arttığından çözünürlük artmaktadır. Ftalosiyaninler, şiddetli p®p* bantları ile beraber düzlemsel heteroaromatik p-konjuge sisteminden dolayı genellikle mavi-yeşil renktedirler. Bu nedenle boya ve pigment olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar. Ftalosiyaninlerin pek çok uygulamaları, onların karakteristik p-konjugasyonlarından kaynaklanmaktadır. Uygulama alanlarındaki spesifiklik, Pc halkasının modifikasyonu ile arttırılabilmektedir. Örneğin merkezdeki metalin veya ligandların değiştirilmesi sayesinde ftalosiyaninlere farklı özellikler katılabilmektedir. Hızlı, tekrarlanabilir, düşük yan ürünlü ve yüksek toleranslı reaksiyon koşulları ile kullanışlı bir sentetik metod olan azidler ve alkinler arasındaki 1,3-dipolar halka katılması, ‘click’ reaksiyonu olarak büyük ilgi görmektedir. Uç alkinil grubu bulunan ftalosiyaninlerde ‘click’ kimyası ile uç azid grubu bulunan herhangi molekül ile reaksiyona girme potansiyeline sahiptir. Bu çalışmada da ilk olarak periferal konumlarında 3-bütinoksi grubuna sahip metalli ftalosiyaninlerin sentezi amaçlanmıştır. Daha sonra uç alkinden yararlanılarak ‘click’ kimyasıyla farklı fonksiyonel gruplar eklenmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada fonksiyonel grup olarak birçok uygulama için önemli bir bileşik olan ferrosen bileşikleri seçilmiştir. Bu grupların seçilmesinin sebebi elektrokatalitik uygulamalar gibi kullanım alanlarının yanında ftalosiyaninlerde önemli bir sorun olan çözünürlüğün arttırılması sonucu iki metal içeren multinükleer makrosiklik bir yapının eldesi planlanmıştır. Çalışmanın ilk kısmında, 4-(3-bütinoksi)ftalonitril (2), 4-nitroftalonitrilin (1), 3-bütin-1-ol ile kuru DMF içerisinde ve susuz potasyum karbonat (K2CO3) varlığında 100-110 oC’ de azot atmosferi altında 20 saatte, nükleofilik sübstitüsyon reaksiyonu sonucu sentezlenmiştir. 2 bileşiğinin IR spektrumunda aromatik C≡C-H, C-H, C≡N, C≡C sırasıyla 3307, 3103,2232 ve 2128 cm-1’de gözlenmiştir. 2 bileşiğinin 1H-NMR spektrumunda aromatik protonlar 7.73-7.20 ppm arasında gözlenmiştir. Ayrıca uç alkine ait proton 2.07 ppm de gözlenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında periferal tetra sübstitüe metalli ftalosiyaninlerin sentezi gerçekleştirilmiştir. 4-(3-bütinoksi)ftalonitril (2) bileşiğinin uygun metal tuzları (Zn(CH3COO)2, Co(CH3COO)2) varlığında gerçekleştirilen reaksiyonun sonucunda hedeflenen metalli ftalosyaninler (Zn (3), Co (4)) sentezlenmiştir. Siyano türevinden ftalosiyanin oluşumunu belirleyen özelliklerden biri de IR spektrumunda keskin C≡N titreşim bandının kaybolmasıdır. Elde edilen ftalosiyaninlerde bu bandın kaybolduğu görülmüştür. Çalışmanın üçüncü aşaması olan ‘click’ reaksiyonu için bromoferrosenden yola çıkarak azidoferrosen (5) sentezlenmiştir. 5 bileşiğinin IR spektrumunda N3 piki 2112 cm-1 de tespit edilmiştir. Son aşamada ise azidoferrosen ve uç alkin gruplarına sahip ftalosiyaninler (3,4) ‘click’ reaksiyonu ile triazol üzerinden ferrosen sübsitüe türevine geçilmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada yeni tip ftalosiyanin bileşikleri sentezlenmiş ve elektrokimyasal uygulama alanlarında kullanım potansiyeline sahip ferrosen bileşikleri “click kimyası” reaksiyonları kullanılarak makrosiklik yapıya eklenmiştir. Bundan sonraki aşamada bu bileşiklerin elektrokimyasal çalışmaları yapılarak uygulama potansiyeli incelenecektir.