LEE- Kimya-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

Gözat

Son Başvurular

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 7
  • Öge
    Simetrik olmayan oksotitanyum ftalosiyaninlerin sentezi, karakterizasyonu ve fotovoltaik uygulamaları
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-09) Arslan, Nuray ; Sevim, Altuğ Mert ; 509201220 ; Kimya
    Ftalosiyaninler, doğada bulunabilen porfirinlerin tamamen sentetik analoglarıdır. 18 π-elektron sistemi bulunduran düzlemsel ve aromatik makroheterohalkalı yapılardır. İlk olarak 1907 yılında tesadüfen keşfedilmişlerdir. Metalli ve metalsiz olarak iki kategoride incelenebilirler. Ftalosiyaninlerin 70'ten fazla metal ile kompleks yapabildikleri bilinmektedir. Halka oyuklarında bulundurdukları bu metal atomlarına bağlı olarak ayrıca periferal ve non-periferal konumlara takılan sübstitüentlerin yapısına bağlı olarak ftalosiyaninlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri değişkenlik göstermektedir. Kimyasal ve termal olarak oldukça kararlıdırlar. Bu durum ftalosiyaninlerin çok çeşitli ve özgün özellikler göstermelerini ve kimyasal sensör, non-lineer optik, fotodinamik terapi, boya ve pigment, katalizör ve sıvı kristal gibi birçok farklı alanda uygulama imkanı bulmalarını sağlamıştır. Ftalosiyaninlerin ftalonitril, ftalik asit, ftalik anhidrit ve ftalimid gibi çeşitli başlangıç bileşiklerinden yola çıkarak sentezlenmesi mümkündür. Sodyum, lityum gibi halka oyuğundan kolay ayrılabilen metaller içeren metalli ftalosiyaninlerden merkez metallerin çıkarılması ile metalsiz ftalosiyanin elde edilebildiği gibi, metalsiz ftalosiyaninlerin metal tuzları ile kaynatılmasıyla metalli ftalosiyanin elde edilmesi de mümkündür. Uç grupları aynı olan ftalosiyaninler simetrik ftalosiyaninler olarak adlandırılırlar. Farklı uç gruplar bulunduran ftalosiyaninler ise asimetrik ftalosiyaninlerdir. Asimetrik ftalosiyaninler istatiksel kondenzasyon, polimer destekli sentez yöntemi ve subftalosiyaninlerin halka büyümesi yöntemi olmak üzere üç yolla sentezlenebilirler. Son yıllarda fosil yakıtların azalması ve çevreye verdiği zararların yarattığı endişe ile temiz ve yenilenebilir enerjiye olan ihtiyaç artmıştır. Bu doğrultuda sınırsız bir temiz enerji kaynağı olan güneş ve bu enerjiyi elektriğe dönüştürebilen güneş pilleri üzerine olan çalışmalar hız kazanmıştır. Ftalosiyaninlerin bir başka uygulama alanı ise duyarlaştırıcı boya olarak boya duyarlı güneş pillerinde kullanımıdır. Bir güneş pili çeşidi olan boya duyarlı güneş pillerinde ftalosiyaninler yakın kızılötesi bölgede absorpsiyon yapabilmeleri ve yüksek molar absorpsiyon katsayıları sebebiyle organik boya duyarlaştırıcılar sınıfı içinde ilgi çeken malzemeler olmuşlardır. Bu çalışmada, başlangıç bileşikleri olarak 4-(ferrosenilfeniloksi) ftalonitril, 4-(4-karboksifeniletinil)ftalonitril, 4-(karboksi etinil) ftalonitril ve 4-(tert-butil) sülfanil ftalonitril bileşiklerinin sentezi gerçekleştirilmiştir. Ardından [2(3),9(10),16(17)-tris(ferrosenilfeniloksi)-23-(4-karboksifenilasetilenil) ftalosiyaninato] oksotitanyum (IV),[2(3),9(10),16(17)-tris(ferrosenilfeniloksi)-23-(4-karboksiasetilenil) ftalosiyaninato] oksotitanyum(IV), [2(3),9(10),16(17)-tris(4-ter-butilsülfanil)-23-(4-karboksifenilasetilenil)ftalosiyaninato] oksotitanyum(IV), [2(3),9(10),16(17)-tris(4-ter-butilsülfanil)-23-(karboksiasetilenil)ftalosiyaninato] oksotitanyum(IV) asimetrik ftalosiyaninlerinin sentezi gerçekleştirilmiştir. Sentezi gerçekleştirilen ftalosiyaninler kolon kromatografisi ve preparatif TLC yöntemleriyle saflaştırılmıştır. Sentezi gerçekleştirilen bileşiklerin yapısı UV-Vis, FT-IR, 1H NMR, 13C NMR ve kütle spektroskopisi teknikleri kullanılarak aydınlatılmıştır. Sentezlenen oksotitanyum ftalosiyaninlerin boya duyarlı güneş pillerinde duyarlaştırıcı olarak kullanılarak çalışmanın uygulamaları yapılmıştır. Agregasyonu önleyici hacimli gruplar ve boya duyarlı güneş hücrelerinde kullanılan TiO2 katmanına tutunmayı sağlayıcı çapa grubu olarak karboksilik asit fonksiyonel grubu içeren asimetrik oksotitanyum ftalosiyaninlerin uygulamaları için ticari olarak elde edilen YD2 isimli porfirin ile farklı oranda karışımları hazırlanmıştır. Bu karışımları hazırlayarak elektromanyetik spektrumun daha geniş bir alanında hem yakın kızılötesi bölgede hem görünür bölgede absorpsiyon yapabilmeleri ve bu sayede güneş ışığından daha fazla yararlanarak güneş pilinin verimini arttırmak amaçlanmıştır.
  • Öge
    Demir(III) iyonuna hassas, tiyofen ile modifiye edilmiş rodamin tabanlı yeni tip sensörün sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-01-24) Arıbuğa, Hülya ; Yılmaz, İsmail ; 509181315 ; Kimya
    Rodamin bileşiği, ilk olarak 1905 yılında m-aminofenol ve ftalik anhidritin Lewis asidi varlığında gerçekleşen reaksiyonu sonucunda sentezlenmiş ve o günden beri pek çok alanda kullanılmıştır. Ksanten grubunun bir üyesi olan rodamin moleküllerinin ksanten gruplarında ve ksantene bağlı benzenin üzerinde bulunan sübstitüsyonlara göre farklı türevleri bulunmaktadır. Kompleksleşme reaksiyonları benzene bağlı fonksiyonel gruplardaki heteroatomlar üzerinden gerçekleşmektedir. Rodamin bileşiklerinin fotofiziksel ve fotokimyasal açıdan avantajlı özelliklere sahip olması, son yıllarda yapılan araştırmalara konu olmalarında önemli bir faktördür. Bu özelliklere yüksek floresan kuantum verimi, yüksek absorpsiyon katsayısı, uzun uyarma ve emisyon dalga boyları ve büyük sönümleme katsayısı örnek olarak verilebilir. Molekül üzerindeki spirolaktam halkası, ortamın pH değerine bağlı olarak ya da analit ilavesi ile açılarak, görünür bölgede şiddetli bir ışıma yapmasına neden olmaktadır. Ayrıca spirolaktam halkasının kolayca açılıp kapanabilmesi, tekrar kullanılabilirlik özelliğine sahip olduklarını göstermektedir. İnsan vücudunda en bol bulunan geçiş metali olan demir, enzimatik reaksiyonlar, DNA ve RNA sentezleri, kas kasılması, vücut ısısının düzenlenmesi, kanda oksijenin taşınması, kalp, böbrek, pankreas gibi organların işlevlerinin düzenlenmesi gibi hayati metabolik işlemlerde yer alır. Ayrıca dünya üzerinde doğrudan veya dolaylı yollarla demir ve türevleri ile çevrilmiş durumdayız ve bu türevler ekosistemdeki yaşamın uygun şekilde sürdürülmesinde büyük etkiye sahiptir. Demir; su yoluyla, gıdalardan veya çevresel kaynaklardan vücuda alınabilir ve vücuttaki miktarının fazla ya da eksik olması durumunda Alzheimer, Parkinson, kansızlık ve organların işlevlerinin bozulması gibi hayati hastalıklara neden olmaktadır. Bu nedenle endüstriyel, çevresel ve biyolojik numunelerde demir iyonlarının ölçümü için hem hassas ve seçici hem de hızlı tepki süresine sahip bir sensör tasarlamak önem arz etmektedir. Günümüze dek, AAS ve ICP-MS gibi analitik yöntemler Fe3+ tayini için kullanılmıştır, fakat bu yöntemler pahalı ekipman ve karmaşık numune hazırlama aşamaları gerektirdiğinden bu yöntemler yerine hem kolorimetrik hem de florometrik ölçüm sağlayabilen, kullanımı kolay ve gerçek zamanlı analiz gerçekleştiren kemosensörler son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Buna bağlı olarak, bu tez çalışması kapsamında hem UV-Gör hem floresan yöntemiyle Fe3+ analizi yapabilen, tiyofen ile modifiye edilmiş, rodamin B tabanlı yeni bir sensör başarıyla sentezlenmiştir. Sentezlenen sensör bileşiğinin karakterizasyonu NMR, IR, MALDI-TOF ve X-Işını Kristallografisi gibi yöntemlerle gerçekleştirilerek yapısı aydınlatıldıktan sonra pH 7 tamponlu etanol/su çözücü ortamında Fe3+ analizi yapılmıştır. Spirolaktam halkasının kapalı formunda floresan aktif olmayan ve renksiz bir çözeltiye sahip olan sensör bileşiğinin Fe3+ iyonu varlığında 580 nm'de şiddetli bir floresan emisyonu ve UV-Gör spektrumunda 559 nm'de yeni bir band oluşumu görülmesinin yanında çözeltinin rengi de pembemsi kırmızıya dönmüştür. Fe3+ iyonuna karşı seçici olduğu görüldükten sonra sensöre ppm mertebesinde Fe3+ ilaveleri yapılarak titrasyon çalışması yapılmış ve hassasiyeti incelenmiştir. Bu çalışmalar sonucunda UV-Gör yöntemi için tespit limiti 5,99×10-8 M ve çalışma aralıkları 33,3-55,0 µM olarak belirlenmiştir. Florometrik yöntem sonucunda ise tespit limiti 4,85×10-9 M ve çalışma aralığı 25,3-50,7 µM olarak belirlenmiştir. Bağlanma sabiti (Ka) değeri ise UV-Gör titrasyon verilerinden hesaplanarak 1,89×104 M-1 olarak bulunmuştur. Sensör bileşiğinin Fe3+'ü tayin etme süresi ise florometrik olarak incelenmiş olup 4 dakika gibi kısa bir süre olduğu belirlenmiştir. Daha sonra sensör ile Fe3+ analizi yapılmasının diğer metal iyonları tarafından girişime uğrayıp uğramadığı incelenmiş ve çinko hariç hiçbir metalin belirgin bir girişim göstermediği görülmüştür. Ayrıca, Fe3+ varlığında alınan spektral tepkinin Na2EDTA ilavesiyle tersine çevrilebildiği ve Fe3+ ilavesi ile tekrar tepki alınabildiği görülmüş olup sensörün tersinir bir şekilde tayin sağlayabildiği belirlenmiştir. Buna ek olarak, içme suyu örneklerinde Fe3+ tespiti için yüksek geri kazanım oranına sahip bir sensör olduğu UV-Gör ve florometrik çalışmalar ile gösterilmiştir. Son olarak sensörün bir diğer pratik uygulaması olarak kâğıt testi çalışmaları yapılmış ve böylece sensör çözeltisine bağlı kalmadan sensörle yüklenmiş kâğıt şeritleri ile gerçek zamanlı Fe3+ analizi yapılabileceği görülmüştür. Böylece rodamin B tabanlı, UV-Gör ve floresan olmak üzere çift kanallı analiz gerçekleştiren seçici ve hassas bir Fe3+ sensörü literatüre kazandırılmıştır.
  • Öge
    To elucidate the interaction mechanism of CNS selective carbamate-type cholinesterase (CHE) inhibitor rivastigmine with dsDNA by multi-spectroscopic, electrochemical, and viscosimetric methods
    (Graduate School, 2022-06-22) Alizadeh, Neda ; Gölcü, Ayşegül ; 509181319 ; Chemistry
    Alzheimer's disease (AD) is one of the major causes of death, affecting the elderly most and a type of dementia. Cell death in the brain caused by neurodegenerative disorders is suggested as the leading cause of AD. Over time, it impairs the patient's cognitive function, learning capacity, and ability to remember new information, leading to speech impairment and death. Inadequate symptomatic therapies may intensify these challenges, and without Alzheimer's therapy, the number of people dying from dementia over the age of 75 roughly doubles every 20 years. Although there is no treatment for Alzheimer's disease, acetylcholinesterase inhibitors like Rivastigmine tartrate, Galantamine, and Donepezil can help lessen the effects of cholinesterases and temporarily relieve symptoms. In recent years, scientists have been working to develop and advance potential treatments and clinical trials for Alzheimer's disease. Rivastigmine tartrate (RT) is a carbamate derivative and a cholinesterase inhibitor with a chemical formula of C18H28N2O8. It is used for the treatment of mild to moderate Alzheimer's disease (AD) and Parkinson's disease dementia (PDD). As a cholinesterase inhibitor, RT inhibits both acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BuChE) enzymes, increasing the reversible inhibition of acetylcholine breakdown by cholinesterase and so raising the amount of ACh in the brain and promoting cholinergic function. Leading to this mechanism of action, RT in both oral and transdermal path forms is used to relieve the symptoms of Alzheimer's patients. Characterizing and interpreting the processes, binding modalities to DNA or RNA, and potential toxicity locations of these medicines are thought to be important subjects for pharmaceutical and biochemical studies. In the literature research, we have done, no interaction mechanism between RT and double-stranded deoxyribonucleic acid (dsDNA) has been encountered so far. For this reason, the interaction mechanism between RT and dsDNA has been examined using different analytical techniques, considering the possibility that it may contribute to the healthier and higher life quality of users, with the thought that possible side effects can be evaluated. This study used a variety of analytical and multi-spectroscopic methods under physiological conditions to investigate the mechanism of interaction between RT and dsDNA, including UV, fluorescence, thermal denaturation, electrochemical, and viscosity measurements. Based on all described techniques, the results showed that RT binds to dsDNA via the minor groove binding mode.
  • Öge
    Shape-memory semicrystalline interconnected IPNs based on various commercial rubbers
    (Graduate School, 2022-02-02) Zengin Akça, Özge ; Okay, Oğuz ; 509191215 ; Chemistry
    Rubber is a long-lasting polymer that can be generated naturally from the milky sap of the Hevea brasiliensis tree or synthesized from petroleum and alcohol. Rubber whose application in daily life increased with Charles Goodyear's discovery of the vulcanization process; nowadays, it is widely utilized in industrial products, particularly in the automotive industry, agriculture, health care, and a variety of other fields, from raw materials to finished products. With the growing industrialization, the consumption rate of rubber increases, as does the rate of waste rubber. Their large-scale usage has a negative impact on the environment, and their chemical bonds, which have been vulcanized, significantly extend their self-destruct time. Rubber with self-healing and shape memory properties has gained popularity in recent years to prevent it from becoming waste after use. Self-healing materials can heal and recover their original properties after being damaged by thermal, mechanical, physical, or other methods. On the other hand, shape memory is the ability to be programmed into a temporary shape and afterward return to a permanent shape when external stimuli such as temperature are applied. There should be at least two different cross-links in the polymer matrix for the shape-memory ability to appear. Self-healing and shape-memory polymers are appealing materials for a wide range of applications, including implants, actuators, sensors, superconducting devices, smart medical devices, and flexible electronics, because of their unique properties. Moreover, in recent years, developing similar smart features in commercially accessible and frequently used rubbers has received a lot of attention. Within the scope of this thesis, a series of IPNs have been obtained by UV polymerization of n-octadecyl acrylate (C18A) monomer using Irgacure 2959 UV initiator in the presence of varying proportions of styrene-butadiene rubber (SBR), cis-butadiene rubber (CBR), and two different types of natural rubbers (NR), together with butyl rubber (IIR) as a reference. The aim of this thesis is to understand how the degree of unsaturation of commercial rubber affects the thermal and mechanical properties and intelligent functions of IPNs. After examining the properties of IPNs prepared using IIR rubber, natural rubber, cis-polybutadiene, and styrene-butadiene rubbers were used in the IPN preparation. As a result of the mechanical and thermal measurements of the obtained IPNs, it has been observed that they all have high mechanical strength and exhibit shape memory properties. Increasing the degree of unsaturation of the rubber increased the chemical crosslink density of the generated IPNs and significantly improved their mechanical properties. The melting temperatures Tm, which can be modified depending on the amount and kind of rubbers used, range from 45 to 50 oC, while the crystallization temperatures Tcry range from 35 to 40 oC. All IPNs exhibit significant temperature sensitivity in their viscoelastic and mechanical properties when the temperature is varied above and below Tm and Tcry. The shape memory feature is facilitated by the existence of a crystalline area in the structure. The IPN material presented here can be programmed into a temporary shape with an increase in temperature above Tm followed by a decrease in temperature below Tm to fix the temporary shape, while it can simply return to the permanent shape by increasing the temperature again. In this thesis, although the self-healing ability of IPNs is disappeared by replacing IIR with other rubbers due to the increased number of chemical crosslinks, they all exhibit a strong shape memory function, as demonstrated for use as a thermo-responsive soft robotic gripper.
  • Öge
    Efficient post-polymerization modification of pendant aldehyde functional polymer via reductive etherification reaction
    (Graduate School, 2022-10-14) Akar, Emre ; Durmaz, Hakan ; 509201209 ; Chemistry
    Providing novel synthesis methods for functional polymers designed for specific applications is crucial in polymer chemistry research. While the most straightforward method for preparing functional polymers is the polymerization of specifically designed functional monomers, post-polymerization modification (PPM) of polymers is also an essential tool to obtain desired polymers. PPM is particularly useful when direct polymerization of functional monomers is not suitable due to the possibility of side reactions in the polymerization conditions that can lead to the loss of desired functionality. A good PPM technique should fulfill some requirements such as quantitative yields, easy to conduct under mild conditions, and easy to purify. The reactions classified under the term "click" chemistry are commonly used for the PPM of polymers. Aldehydes have always been a privilege in polymer science since the aldehyde carbonyl readily undergoes several reactions efficiently under mild conditions, ranging from non-aldol reactions to multicomponent reactions, mostly without any additive. Aldehyde-functional polymers can be synthesized via polymerization of monomers with aldehyde functionality. Polymers with pendant aldehyde groups are known as good platforms for PPM given the reactivity of the aldehyde group. Reductive etherification reaction (RER) is a method to synthesize ethers from ketone or aldehyde groups in the presence of an organosilane reductant, generally along with a Lewis or Bronsted-Lowry acid catalyst. Both symmetrical and unsymmetrical ethers can be obtained via the RER. While self-reduction of carbonyl compounds yields to symmetrical ethers, alcohols are used as nucleophiles to prepare unsymmetrical ethers. The RER is known to have high efficiency and good functional group tolerance under optimum conditions. It was shown that chlorodimethylsilane (CDMS)-mediated RER is a robust method for both synthesis and PPM of polymers. In the current study, the versatility of the aldehyde group has been exploited using the RER. For this purpose, a polymer platform containing pendant aldehyde units was synthesized via free radical polymerization (FRP) and modified with a variety of alcohols using CDMS as the reducing agent. The resulting polymers were characterized by using 1H NMR, 13C NMR, GPC, and FT-IR.