LEE- Kimya-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 61
-
ÖgeSuda çözünür mezo-sübstitüe bodipy bileşiklerinin sentezi ve biyolojik uygulamaları(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025-04-11)BODIPY, mükemmel optik özellikleri ile tanınan organik floresan bileşik ailesine verilen bir adlandırmadır. Parlak floresan, iyi çözünürlük, modifiye edilebilirlik ve yüksek foto kararlılık gibi özellikleri, BODIPY bileşiklerinin biyolojik ve kimyasal uygulamalarda yaygın olarak kullanılmasına olanak tanımaktadır. Uygulama alanları arasında çoğunlukla biyoetiketleme, hücre görüntüleme, kimyasal sensör ve güneş pillerinde kullanım yer almaktadır. Ayrıca BODIPY türevleri fotodinamik terapide oldukça ideal bir fotoduyarlaştırıcı ajan olarak da görev yapabilmektedir. Bu yaygın kullanımlar, geniş kapsamlı işlevselleştirme reaksiyonlarına dayanmaktadır. BODIPY çekirdeğinin modifikasyonu, bu boyaların fotofiziksel özelliklerini ayarlamak için kullanılır. Örneğin yapının uygun şekilde fonksiyonlandırılması ile düşük toksisiteye sahip bileşikler elde edilebilmektedir. Bu düşük toksisiteli bileşikler de özellikle biyomedikal uygulamalarda oldukça önemlidir Ayrıca hücresel görüntüleme, moleküler mantık kapıları, ışık yayan cihazlar, ilaç taşıma ajanları, kemosensörler, boya duyarlı güneş pilleri, floresans anahtarlar ve fotodinamik terapi gibi birçok alanda kullanılmaktadırlar.Terapötik olarak ilgi çekici moleküllerin biyolojik aktivitesini arttırma söz konusu olduğunda karbonhidratlar önemli yapılardır. Artan hidroksi gruplarının polar çözücülerdeki çözünürlük üzerinde önemli bir etkisi bulunmaktadır. Buna ek olarak, karbonhidratların eklenmesi, terapötik bileşiklerin biyoyararlanımını artırmak için basit bir yöntemdir. Peptidlerin ve antitümör ajanların çözünürlüğü ve hücresel alımı, karbonhidratlara bağlanarak önemli ölçüde iyileştirilebilir. Ayrıca, biyolojik sistemlerde su tutma kapasitesi yüksek olan PEG gruplarının bulunması, biyouyumluluğu sağlamaya ve toksisiteyi azalmaya önemli katkı sağlamaktadır. PEG modifikasyonu, molekülün hücreler ve dokular tarafından daha verimli şekilde alımını sağlayabilir. Bu çalışma kapsamında, karbonhidrat ve PEG grupları ile sübstitüe edilmiş BODIPY bileşiklerinin sentezi gerçekleştirilmiştir. Böylece hidrofobik BODIPY merkezinin sulu sistemlerde ve biyolojik uygulamalarda kullanılabilirliğini arttıracak hidrofilik gruplar BODIPY yapısına dahil edilmiştir. Literatürde BODIPY bileşiklerinin sentez ve yapısal özellikleri hakkında çok sayıda çalışma vardır, ancak biyouyumlu BODIPY türevleri ile ilgili çalışmalar oldukça sınırlıdır.Bu çalışmada başlangıç bileşiği olan 5-pentaflorofenil-dipirometan bileşiğinin mezo konumunda yer alan pentaflorofenil grubundaki p-flor atomları, nükleofilik sübstitüsyon reaksiyonlarına karşı oldukça reaktiftir. Bu nedenle 5-pentaflorofenil dipirometan bileşiğindeki pentaflorofenil grupları ile solketal, 1,2:5,6-di-Oizopropiliden-α-D-glukofuranoz ve tetraetilenglikolmonometileter bileşiklerinin yapısında yer alan reaktif –OH grupların KOH bazı varlığında kuru THF içerisinde aromatik nükleofilik sübstitüsyon reaksiyonu sonucu (2,2-dimetil-1,3-dioksolan-4- yl)metoksi, 1,2:5,6-Di-O-izopropiliden-α-D-glukofuranozil ve 2-(2-(2-(2- metoksietoksi)etoksi)etoksi)etoksi grupları sübstitüe dipirometan türevleri elde edilmiştir. Dipirometan türevlerinin, 2,3-dikloro-5,6-disiyano-1,4-benzokinon varlığında bor triflorür dietil eterat ile reaksiyonu sonucunda BODIPY türevleri elde edilmiştir. Ayrıca 1,2:5,6-Di-O-izopropiliden-α-D-glukofuranozil grubu içeren BODIPY türevinin yapısında bulunan koruma grupları asidik koşullarda (TFA-Su karışımı) açılarak gliserol türevi içeren suda çözünür BODIPY bileşiği elde edilmiştir. Sentezi gerçekleştirilen dipirometan ve BODIPY bileşiklerinin karakterizasyonu 1 H NMR, 13C NMR, FT-IR, kütle ve UV-vis gibi spektral yöntemler kullanılarak sağlanmıştır. Ayrıca sentezlenen suda çözünür BODIPY bileşiklerinin antioksidan aktivite, mikrobiyal hücre canlılığı ve biyofilm inhibisyon gibi biyolojik özellikleri incelenmiştir. Çalışılan tüm numunelerin tüm konsantrasyonlarda iyi radikal temizleme aktivitesi gösterdiği, %100 oranında bakteri üremesinde azalma sağlandığı ve S. aureus ve P. Aeruginosa'ya karşı olağanüstü biyofilm inhibisyon özellikleri gösterdikleri tespit edilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada incelenen BODIPY örneklerinin yeni ilaç tasarımları ve yeni çalışmalar için önemli bir kaynak olabileceği düşünülmektedir.
-
ÖgeSynthesis and characterization of a novel polymerizable deep eutectic solvent(Graduate School, 2024-12-24)Polymerizable deep eutectic solvents are becoming increasingly popular in sustainable materials research. They are highly customizable and can be synthesized using eco-friendly methods. In this study, a polymerizable deep eutectic solvent (PDES) was prepared using acryloxyethyltrimethyl ammonium chloride (AETMAC), a novel chemical in DES synthesis, Cetyltrimethylammonium Chloride (CTAC), Tetrabutylammonium Bromide (TBAB) as hydrogen bond acceptors, and Acrylic Acid (AA) as a hydrogen bond donor. Two types of DESs were obtained and used to fabricate ionic conductive elastomers (ICEs) via the photopolymerization of AA and AETMAC. To control the rapid and exothermic reaction during photopolymerization, CTAC and TBAB were added as additional proton acceptors to the AETMAC. The addition of CTAC and TBAB improved the reaction rate and stability of the polymerization process. The photopolymerization reaction was carried out under sunlight, and a hard and brittle polymer structure was achieved in seconds. The resulting ICEs were characterized using various techniques. The AETMAC and CTAC were initially obtained in a water mixture and dried using a freeze-dryer technique. Different molar ratios of hydrogen bond donors and acceptors were theoretically and experimentally investigated to find the optimum ratio to attain the clearest solution. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis confirmed the occurrence of hydrogen bonding by the band originally at 1695 cm⁻¹ for the carboxylic group of acrylic acid shifting to 1719 cm⁻¹. Generally, the melting point (Tm) of a deep eutectic solvent is lower than that of any of the single components. Therefore, the melting point of the resulting DESs was measured with differential scanning calorimetry (DSC), and the results provided clear evidence of the formation of DESs. The Tm values of the CTAC-AETMAC and TBAB-AETMAC type DESs were found to be way lower than expected, indicating the formation of a strong hydrogen bond network in the range of -10 to 0℃ (Tm TBAB: 103℃, Tm CTAC: 237 ℃, Tm AA: 13.5 ℃, and Tm AETMAC:156 ℃). Additionally, a simple electrical circuit was designed to demonstrate the electrical conductivity of the ionic conductive elastomers. Conductivity values measured using the four-point probe method ranged from 1 to 3 × 10-3 S/cm, placing them at the lower end of the conductive polymer spectrum, yet still indicating promising potential.The 1H NMR spectrum further verifies that the polymerization is successful as the peaks at 5,5 and 6,5, corresponding to the C-C double bond, disappear. Furthermore, in the FTIR spectra of PDESs, the band initially seen at 1617 cm⁻¹, which corresponds to the C=C absorption band, disappears, signifying the successful polymerization. To sum up, Polymerisable Deep Eutectic Solvents (PDES) are a versatile class of solvents that are used in everything from the synthesis of polymers to the creation of nanoparticles. Their capacity to undergo polymerization while acting as reaction media has several benefits for sustainability, material design, and process control. Continued research and exploration of PDES are expected to yield further insights into their potential applications and expand their utility in diverse fields. Moreover, this study presents a novel approach to fabricating ICEs using AETMAC-based PDESs. The use of AETMAC PDES synthesis opens up new possibilities for the development of functional materials with tailored properties for a wide range of applications.
-
ÖgeLight-driven synthesis of bio-based polymers and theirsupercapacitance investigation(Graduate School, 2024-12-27)Conjugated conductive polymers, due to their unique chemical, electrical, thermal, and mechanical properties, are widely applied in energy storage devices, sensors, solar panels, and coatings. Among these applications, energy storage devices are the most needed, spanning from electric vehicles to portable speakers. The main drawback of energy storage devices is the inability to achieve high power density and energy density simultaneously. Batteries offer high energy density, while capacitors provide high power density. Supercapacitors bridge the gap between capacitors and batteries. Among the components that constitute a supercapacitor, the electrode holds the most critical importance. Although a wide range of materials (carbon-based materials, metal oxides, metal-organic frameworks (MOFs), MXenes) can be used in supercapacitor electrode synthesis, conjugated conductive polymers represent the most promising class for the electrode component of next-generation supercapacitors. Additionally, synthesizing conjugated conductive polymers in compliance with sustainable and green chemistry principles is crucial due to the serious environmental and health impacts of fossil fuels, historically used as energy sources. Therefore, two essential criteria are the use of renewable materials and mild conditions. Among the methods for synthesizing conjugated conductive polymers, the photopolymerization method surpasses traditional methods due to its lack of toxic solvents, high-temperature requirements, and transition metal catalysts, as well as its shorter reaction time and stereotemporal control. In this thesis, two distinct approaches were investigated to synthesize conjugated conductive polymers in a green solvent medium and under UV-A light using an organic and environmentally safe photoinitiator, phenacyl bromide (PAB). The first approach involves polymerizing the structure of Guaiazulene (1,4-dimethyl-7-isopropyl azulene), a low-cost natural derivative of azulene from plant oils, in the presence of ethyl acetate (EtOAc). The second approach is based on compensating for the brittleness and low adhesion properties of the EDOT (3,4-ethylenedioxythiophene) monomer, a leading entity in the conductive polymer class, by polymerizing it with Dopamine in an ethanol (EtOH) medium. As a result of these approaches, two polymers—poly(guayazulene) (PGz) and polydopamine-doped PEDOT (PDA@PEDOT)—were characterized in terms of spectroscopic (IR, UV-Vis, NMR), thermal (DSC, TGA), microscopic (SEM, TEM, AFM), electrochemical (CV, GCD), and conductivity (electrical and ionic conductivity) properties.The reaction mechanisms of the two materials, whose spectroscopic, thermal, and electrical properties were analyzed, were schematized based on laser-flash photolysis experiments. The two polymers, which were investigated for their supercapacitor electrode properties, exhibited unique supercapacitor electrode characteristics with rapid charge-discharge capabilities and high energy and power densities, in consistent with their morphological organization. In conclusion, this thesis reports the synthesis and complete characterization of two distinct supercapacitor electrode materials, developed using in-situ and environmentally friendly methods as alternatives to commercial supercapacitors.
-
ÖgeCıva(II) iyonuna karşı seçici ve hassas kromenilyum-siyanin tabanlı yeni bir kemodozimetrenin geliştirilmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-08-20)Kimyasal sensörler bakımından geniş bir kullanım alanına sahip olan rodamin bileşiği, 1905 yılında m-aminofenol ve ftalik anhidritin bir Lewis asidi varlığında reaksiyona sokulmasıyla ilk kez sentezlenmiş olup, ksanten grubunun bir türevidir. Bu bileşiklerle gerçekleştirilen analizlerin sonuçları, benzersiz tespit mekanizmalarına ek olarak, yüksek floresans verimi, yüksek molar absorpsiyon katsayısı ve uzun uyarım ve emisyon dalga boyları gibi özellikleri sayesinde son derece hassas ve doğrudur. Kapalı spirolaktam halkası nedeniyle geniş bir pH aralığında zayıf floresans özellik gösteren rhodamin türevleri, bir analit varlığında veya asidik koşullarda bu halkasının açılması ile kantitatif analiz yapılmasına olanak tanır. Bu süreç, molekül boyunca π-bağı konjugasyonunun sağlanmasıyla bileşiğin güçlü bir floresans göstermesine ve absorpsiyon ve emisyon dalga boylarının artmasına neden olur. Yakın kızılötesi (NIR) kimyasal sensörler, biyolojik ve çevresel analizlerde geniş kullanım alanı bulmaktadır. Bu sensörlerin tercih edilme sebeplerinden biri, NIR bölgedeki absorpsiyon ve emisyonların cihaz arka plan gürültüsünü minimize etmesidir. Ayrıca, NIR ışığın yüksek doku penetrasyon kabiliyeti, hücre içi çalışmalarda daha derin görüntüleme sağlar ve bu dalga boyunda hücreye zarar verme olasılığı önemli ölçüde azalır. Özellikle rhodamin-siyanin (veya kromenylium-siyanin) türevli kimyasal sensörler, NIR bölgede faaliyet gösterdikleri ve rhodamin türevli bileşiklerde benzersiz tespit mekanizmalarına sahip oldukları için yaygın olarak tercih edilmektedir. Bu sensörler, biyolojik sistemlerde daha hassas, doğru ve güvenilir analizlerin gerçekleştirilmesine olanak tanıyarak önemli avantajlar sunar. Cıva, doğada son derece toksik bir ağır metal olup, düşük konsantrasyonlarda bile yaşamı tehdit eden ciddi riskler teşkil edebilir. Merkezi sinir sistemi organları başta olmak üzere birçok organda ciddi patolojik etkiler gösterebilir. Az miktarda cıvaya maruz kalan bireyler, kısa sürede merkezi sinir sistemi bozuklukları ve endokrin disfonksiyonları gibi belirtiler sergilemeye başlarlar. Ayrıca, kardiyak aritmler ve renal disfonksiyonlar da cıva zehirlenmesinin diğer klinik belirtileri arasında yer alır. Cıvanın vücuttan atılamaması ve biyotransformasyona uğramaması, onun daha tehlikeli bir metal haline gelmesine neden olur. Vücutta biyoakümülasyona uğrayarak birikmesi, merkezi sinir sistemi üzerindeki nörotoksik etkilerini artırır. Cıvanın toksisitesi evrensel olarak kabul edilmiştir ve ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) tarafından yapılan değerlendirmelere göre, günlük cıva maruziyeti vücut ağırlığı kilogramı başına 0.1 μg'ı aşarsa, cıva birikimi ölümcül sonuçlara yol açabilir. Bu sebeplerden ötürü, cıva konsantrasyonunun doğru ve hızlı bir şekilde belirlenmesi büyük önem arz etmektedir. Günümüzde cıva tayini için Atomik Absorpsiyon Spektrometresi (AAS) ve İndüktif Eşleşmiş Plazma Kütle Spektrometresi (ICP-MS) gibi analitik teknikler kullanılmaktadır. Ancak bu yöntemler, yüksek maliyetli cihaz ve ekipman gereksinimi, karmaşık numune hazırlık süreçleri ve nitelikli personel ihtiyacı gibi dezavantajlara sahiptir. Alternatif olarak, florometrik ölçümler sağlayan kimyasal sensörler, duyarlılık, seçicilik, düşük maliyetli ekipman gereksinimi, basit ve hızlı numune hazırlık süreçleri gibi avantajları nedeniyle artan bir ilgi görmektedir. Özellikle bu sensörlerin kullanım kolaylığı ve gerçek zamanlı analiz yapabilme kabiliyetleri, onları biyolojik ve çevresel analizlerde cazip kılmaktadır. Bu tez çalışmasında, fenil izotiyosiyanat modifikasyonlu kromenilyum-siyanin bazlı bir sensör platformu (NIR9) sentezlenerek, hem UV-Gör hem de floresans teknikleri kullanılarak NIR9 probu üzerinden Hg2+ iyonlarının analizi gerçekleştirilmiştir. Sentetik sürecin ardından, probun moleküler karakterizasyonu, NMR spektroskopisi, IR spektroskopisi ve yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi (HRMS) gibi yöntemlerle detaylı olarak yapılmış ve bileşik yapısı açıkça tanımlanmıştır. Normal şartlarda soluk sarı renkte olan NIR9 probe çözeltisi, Hg2+ iyonlarının varlığında koyu yeşil renge dönüşmekte ve bu değişiklik sonucunda 750 nm'de güçlü bir floresan emisyonu gözlenirken, UV-Gör spektrumunda 715 nm'de yeni bir absorpsiyon bandı ortaya çıkmaktadır. Hg2+iyonlarına karşı seçici ve hassas olan probun titrasyon çalışmaları detaylı bir şekilde yürütülmüş ve elde edilen verilere göre, tespit limitleri UV-görünür ve floresans titrasyon ölçümleri için sırasıyla 3,7 × 10-8 M ve 2,3 × 10-8 M olarak belirlenmiştir. NIR9 kimyasal sensörünün Hg2+ için yanıt süresi, Uv-gör deneylerle 20 dakika olarak ölçülmüştür. Ayrıca, diğer metal iyonlarının girişimi incelenmiş ve sadece Cu2+ iyonunun Hg2+ cevabını etkilediği gözlemlenmiş, bu durum UV-Gör ve florometrik çalışmalarla doğrulanmıştır. NIR9 probu içme suyu, göl suyu ve çeşme suyu gibi gerçek numunelerde Hg2+ iyonlarını başarıyla analiz edebilmiş ve bu probun pratik uygulamalarda etkinliğini göstermiştir. Sonuç olarak, UV-Gör ve floresans teknikleriyle çift kanallı analiz yapabilen, fenil izotiyosiyanat modifikasyonlu rhodamin-siyanin tabanlı seçici ve hassas bir Hg2+ kimyasal sensörü literatüre kazandırılmıştır.
-
ÖgeAnadolu arı sütlerinde şeker ve organik asit içeriklerinin kapiler elektroforez ile tayini ve antioksidan aktivite araştırması(Graduate School, 2024-08-16)Sağlıklı ve besleyici fonksiyonel gıda ürünlerine olan ilgi ve bu ürünlerin tüketimi son yıllarda oldukça artmıştır. Fonksiyonel gıdalar, besin değerlerinin yanısıra hastalıklara karşı koruyucu, büyüme ve gelimeyi destekleyen biyoaktif unsurları içeren gıdalardır. Fonksiyonel gıda olarak kabul edilen arı ürünleri sağlık üzerine olumlu etkileri nedeniyle geleneksel tıpta yüzyıllar boyunca kullanılmıştır. Kimyasal içeriği bakımından zengin olan arı ürünleri antioksidan, antibakteriyel, antikanser ve antiinflamatuvar gibi biyoaktivitelere sahip olup doku yenilenmesinden kanser tedavisine kadar çok geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Arı ürünlerinin kullanımının artmasıyla birlikte arıcılık, dünyadaki en yaygın sosyoekonomik faaliyetlerden biri haline gelmiştir. Zengin bitki örtüsü sayesinde Anadolu, arıcılık faaliyeti için elverişli bir saha oluşturmakta ve birçok arı ürününe ev sahipliği yapmaktadır. Arı sütü, işçi arıların hipofaringeal ve mandibular bezlerinden salgılanan bir arı ürünüdür ve kraliçe arının temel besin maddesidir. Larval ve ergin dönemleri boyunca arı sütü ile beslenen kraliçe arılar, yalnızca larval dönemin ilk üç günü arı sütü ile beslenen işçi arılara göre daha üstün özelliklere sahiptirler. Arı sütü su, proteinler, karbonhidratlar, lipitler, iz mineraller, suda çözünür vitaminler, serbest amino asitler ve henüz tanımlanmamış birçok diğer bileşeni içeren kompleks bir üründür. Besin içeriği bakımından zengin olan arı sütünün büyüme ve gelişmeyi hızlandırdığı ve yaşlanma sürecini yavaşlattığı bilinmektedir. Antioksidan, antikanser, antimikrobiyal, antihiperkolesterolemik ve anti-inflamatuar aktiviteler gibi kanıtlanmış çeşitli farmakolojik aktivitelere sahiptir. Bu tez çalışmasının amacı Anadolu arı sütünün besin içeriğinin ve antioksidan aktivitesinin aydınlatılmasına ve arı ürünlerine dair literatüre katkıda bulunmaktır. Bu kapsamda, Anadolu'nun 13 farklı ilinden toplanan toplam 15 adet arı sütü örneğinin şeker ve organik asit içerikleri basit ve hızlı kapiler elektroforez (CE) yöntemleri kullanılarak tayin edildi. Kapiler elektroforez, yüksek bir elektrik alan altında iyonların elektroforetik hareketliliklerine bağlı olarak ayrılmalarını sağlayan güçlü bir ayırma ve analiz tekniğidir. Şekerler, biyolojik sistemler üzerindeki çeşitli rolleri sayesinde tıp, gıda bilimi ve biyokimya gibi birçok alanda önemli bileşiklerdir. Kromofor grupların eksikliği sebebiyle şekerler genellikle ultraviyole (UV) dedektör ile direkt olarak tespit edilemezler. Bu yüzden tez kapsamında arı sütü örneklerindeki şekerlerin analizi, CEUV sistemi kullanılarak indirekt UV deteksiyon metodu ile gerçekleştirildi. Bu metotta ayırma elektrolitine kromofor bir madde eklenerek devamlı bir sinyal oluşturulur. Analit zonu dedektörden geçerken absorbans düşer ve elektroferogramda negatif bir pik oluşur. Böylelikle türevlendirme işlemine gerek kalmadan şekerlerin analizi gerçekleştirilir. Analit pikinin göç zamanı ve alanı kullanılarak kalitatif ve kantitatif tayin yapılır. Negatif pik referans dalgaboyu kullanılarak pozitif bir pike çevrilerek de piklerin analizi gerçekleştirilebilir. Organik asitler, asidik özelliklere sahip organik bileşiklerdir. Doğal olarak gıdalarda bulunabileceği gibi gıda ürünlerinin raf ömrü süresince aynı kalitede kalmasını sağlamak ve besin kalitesini artırmak amacıyla gıdalara ilave katkı maddesi olarak eklenirler. Böylece ürünlerin tat, koku, renk, yumuşaklık gibi fiziksel özelliklerini ve besin değerlerini korurlar. Arı sütünde ise organik asitler doğal olarak bulunurlar. Arı sütünün kalitesinin ve besin değerinin bilinmesi için organik asitlerin analizi önemlidir. Küçük organik asitler de şekerler gibi kromofor gruplar içermez ve UV deteksiyon ile direkt olarak tespit edilemezler. İndirekt-UV deteksiyonları ise düşük hassasiyetle sonuçlanır. Bu yüzden tez kapsamında arı sütü örneklerinin organik asit içerikleri, küçük organik asitlerin direkt olarak tayin edilebilmesini mümkün kılan temassız iletkenlik dedektörü (C4D) ve buna bağlı bir CE sistemi ile analiz edildi. Arı ürünlerinin potansiyelini ortaya koyan bir diğer faktör ise antioksidan aktivitedir. Fizyolojik faaliyetler sırasında veya çevresel faktörler ile oluşan serbest radikaller ve reaktif bileşikler antioksidanlar sayesinde indirgenerek temizlenirler. Bu nedenle antoksidanların tüketimi sağlık açısından önemlidir. Çalışmanın son aşamasında arı sütü örneklerinin antioksidan aktiviteleri Folin-Ciocalteu testi ve demir iyonu indirgeyici antioksidan güç (FRAP) testi olmak üzere iki farklı yöntem ile tayin edildi.