FBE- Kimya Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 495
-
ÖgeFluorination of polymers via metal-free azide-alkyne click reaction(Graduate School, 2022)Fluoropolymers are one of the best important materials from the family of fluorinated compounds. They are alluring macromolecules due to their specific properties. So, these specialty polymers exhibit aging, chemical, high thermal and weather resistance, excellent inertness, to hydrocarbons, to acids, to solvents low surface energy, low dielectric constants, low flammability, low refractive index, and moisture absorption. Hence, they can be related in High-Tech applications such as automotive, aeronautics, petrochemicals, optics, textile, microelectronics, chemical engineering, automotive, aerospace, and building industries. Among the fluorinated commercial polymers, poly(tetrafluoroethylene) (PTFE), poly (vinylidene fluoride) (PVDF), and poly(chlorotrifluoroethylene) (PCTFE) have become a prerogative and well-studied since the mid-1940s. However, despite their excellent properties, fluorinated polymers have some drawbacks such as contradiction with other hydrocarbon polymers, insolubility in common organic solvents, and hence chromatographic analysis problems. Trifluoromethyl (CF3)-containing polymers are the special class of fluorinated polymers and have received great interest in recent years since they can overcome the above-mentioned problems associated with the fluorinated polymers while preserving unique properties of fluorine-containing polymers. Polycarbonates (PC) are carbonate esters of alcohols or phenols but they cannot be synthesized by the condensation polymerization between diols and carbonic acid. Therefore, a derivative of carbonic acid, phosgene, is used. Sodium salts of diols are used to avoid evolution of gaseous HCl. As a result, sodium chloride is formed as a by-product which requires purification processes. As an alternative method, polycarbonates can be synthesized by the ring opening polymerization (ROP) of cyclic carbonates with five, six or more members. Condensation polymerization is a form of polymerization where a small molecule is released each time two or more functional groups come together and react. Polyester is one example. Acyl chloride and hydroxyl groups react in a basic environment, forming an ester bond with the release of salt as a by-product. 1,3-dipolar cycloaddition reaction takes place between azide and alkyne groups. The cyclization reaction forms a triazole ring which is aromatic in character. Cycloaddition occurs in two ways. It is either at room temperature in the presence of Copper (I) salts which forms 1,4 triazole with regioselectivity or the thermal method where the reaction temperatures are well above the room temperature. The latter has no regioselectivity and produces both 1,4 and 1,5 triazole rings. Polyurethanes are synthesized by the reaction of diisocyanates with diols where urethane linkages are formed without a release of a by-product. Since there are no by- products, it's technically not a condensation polymerization, but the functional group rearranges. In this study, modifications were done on synthetically and industrially important polymers with the use of metal-free azide-alkyne cyclocation reaction. PVC, polyepichlorohydrin (PECH), poly(styrene-co-4-chloromethylstyrene) polymer was azide functionalized by the nucleophilic substitution reaction with sodium azide prior to click reactions. Polyurethane, polyester and polycarbonate polymers were synthesized from azide functional monomers. Each azide-functional polymer was subjected to react with Ethyl 4,4,4-trifluoro-2-butynoate under thermal method conditions. The synthesized polymers were characterized by GPC, 19F-NMR and1H-NMR.
-
ÖgeUnprecented octahedral crystal structure of one dimensional coordination polymer crown fused zinc-phthalocyanine and its trace amount Be2+ detection by double channel sensor(Institute of Science and Technology, 2018-06-07)Professor Reginald P. Linstead was the first to use the name of phthalocyanine (Pc) in 1933 for defining the organic compound class consisting of metal-free and metallophthalocyanines and their derivatives. The phthalocyanine, which is large enough to accommodate many metal ions, is a symmetrical macrostructure formed by four iminoisoindoline units containing two imino hydrogen atoms and four nitrogen atoms in the pyrrole rings directly take parts into the complex formation. Phthalocyanines are photochemically and photophysically stable macrocycle and enable the phthalocyanine-based molecules are, and long-lived. With its 18π electronic system, this structure has intense absorption and emission in the visible region. These properties can be sensitively changed by adding groups having specific properties and modifying the number of such groups to the peripheral position of phthalocyanine macrocycle or by interfering with the center metal. As macrocyclic polyethers, the crown ethers were for the first time synthesized by Pedersen in 1967. From 1967, Pedersen formed bridges of cyclic ethers ranging from 4 to 20 oxygen atoms with ethylene and propylene. Besides the oxygen hetero-atom derivatives, different heteroatom derivatives such as azacrown ethers and thiacrown ethers have been synthesized and their complexation properties with metal cations have been investigated. Due to the tunable donor atoms of the crown ethers, many different metal cations can be selectively bound and analyzed. In addition to the ability to bind metal cations, crown ethers for use as phase transfer catalysts and chemical sensors make a special compound in many fields. Beryllium is the most toxic metal known to be used in the industry and in many areas like defense, aerospace, automotive, petrochemical, telecommunications and nuclear reactor industry, which is extremely important for not only human health but also environmental protection. Beryllium is an occupational disease factor and Chronic Beryllium Disease (CBD) occurs in workers who are exposed to certain doses of beryllium. Exposed to high doses of beryllium causes acute lymphocytic pneumonia, which is not yet possible to treat in individuals. In the classification of the agents causing cancers by the International Agency for Research on Cancer (IARC), beryllium has been classified in the 2A group (proven to be causally causative of cancers in experimental animals and humans). When compared to beryllium with other toxic metal cations like Cd and Pb, the amount of exposure allowed in work areas is 100 times less. For these reasons, especially in areas where there is heavy industrialization, beryllium is extremely important in terms of human health and determination of trace amount beryllium is a significant necessity. In this context, unprecented octahedral crystal structure of one dimensional coordination polymer crown fused zinc-phthalocyanine P-CfZnPc with intermolecular packing, double channel and ratiometric sensor, was prepared and used to highly selective and sensitive recognition of Be2+ ion in this study. P-CfZnPc which was formed by self-assembled during the reaction was characterized on the basis of single crystal X-ray diffraction analysis and by a wide spectroscopic methods, including MALDI-TOF mass spectra, NMR, Electronic absorption and IR spectroscopy. An interesting feature of the crystal structure of P-CfZnPc is that each zinc ion in the phthalocyanine polymer to be hexa-coordinated by the four isoindole nitrogen atoms and crown oxygen atoms of an outer phthalocyanine ring, causing the structure to possess the first example of octahedral arrangement without solvent for zinc phthalocyanine (ZnPc). Interestingly, this polymeric structure remains its conformation in THF solution thereby effectively preventing aggregation which was confirmed with particle size of molecule (125 nm) using Dynamic Light Scattering (DLS) and MALDI-TOF mass spectra as well as UV-vis spectroscopy. This double channel and ratiometric sensor having long-term stability, P-CfZnPc, was enabled us to accurately determine ultra-trace amount of Be2+, the most toxic metal known to be used in the industry and in many areas, and extremely important in terms of human health and environmental protection. The sensor can highly selectively and sensitively bind Be2+ among Li+, Na+, K+, Cs+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Al3+, Co2+, Hg2+, Ni2+, Pb2+, Cu2+, Fe2+, and Zn2+ ions via Be2+-induced J-aggregation of phthalocyanine molecules, leading to not only significant decrease of phthalocyanine absorption (677 nm) as well as creating new absorption (720 nm), but also fluorescence emission quenching (690 nm). With the ratiometric (A720/A677 for P-CfZnPc) absorption responses at two distinct wavelengths, absorption ratio increased as a linear function to the concentration of Be2+ in the range of 0.2 – 73 µM (2.03 – 739 ppb), and the detection limit was determined to be 8.4 x 10-8 M with very low response time less than 1 second. Also, fluorescence emission decreased as a linear function to the concentration of Be2+ in the range of 0.157 – 43 µM (1.617 – 439 ppb), and the detection limit was determined to be 7.7 x 10-7 M for fluorescence titration method less than 1 second.
-
ÖgeÇinko nanotanecik içeren polimer nanokompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018-06-04)Nanoteknoloji, en az bir boyutu 1-100 nm arasında değişen nanomalzemelerin sağladığı fiziksel, kimyasal ve elektriksel özellikleri kullanarak yeni özelliklere ve işlevlere sahip malzemelerin üretimini ve geliştirilmesini hedefleyen çok yönlü bir çalışma alanıdır. Nanomalzemeler nanoboyuta inildikçe artan yüzey / hacim oranının sağladığı özellikler ile elektronik, biyomedikal, gıda ve enerji gibi alanlarda kullanılmaktadır. Nanoteknolojinin önemli uygulama alanlarından biri olan doku mühendisliği alanında yer alan yara örtüsü ile zarar görmüş hücrelerin ve dokuların onarılması için yara bölgesine hücrelerin göçünü, çoğalmasını ve farklılaşmasını sağlamak için ekstraselüler matriks (ECM) görevi görebilecek yapıların geliştirilmesi amaçlanır. Yara örtüsünün kullanım amaçları yaraların iyileşmesi için gerekli olan nemi ve gaz geçirgenliğini sağlamak, enfeksiyonu önlemek veya kontrol altında tutmak, yara eksudasını temizlemek ve ağrının en aza indirilmesini sağlamaktır. Sentetik (PCL, PLA vb.) ve doğal biyopolimerler (kitosan, jelatin, kolajen vb.) ile çeşitli lif üretim yöntemleri kullanılarak genellikle nanolif matriks yapısında oluşturulan yara örtüleri içerisine yara iyileşmesini hızlandırmak, ağrıyı azaltmak, tedavi etmek ve antibakteriyel özellik kazandırmak için ilaçlar, büyüme faktörleri veya nanotanecikler yerleştirilerek zarar görmüş dokunun onarılması sağlanmaktadır. Biyopolimer çeşidi olan polikaprolakton (PCL) toksik olmaması, mekanik özelliklerinin iyi olması, biyouyumluluk ve biyolojik bozunabilirlik özelliklerinin getirdiği avantajlar sayesinde biyomedikal alanda ilaç taşıyıcı sistemlerde ve doku mühendisliği uygulamalarında iskele ve yara örtüsü olarak kullanılabilmektedir. Aktif yara örtüsü çalışmalarında yara iyileşmesini hızlandırmak için ZnO nanotaneciği kullanılmaktadır. Vücudumuzda var olan elementlerden biri olan ve ekstraselüler matriks oluşumunu destekleyen metaloproteinlerin kofaktörü olan çinko ile yara iyileşme süresi kısaltılabilmektedir. Çinko kaynağı olarak kullanılabilen ZnO nanotaneciklerinin ROS üretimine neden olarak, ya da bakteri hücre duvarına zarar vererek yara bölgesinde antibakteriyel özellik gösterdiği ve yara bölgesine keratinosit ve fibroblast hücrelerinin göçünü ve çeşitlenmesini sağlayarak, yara iyileşmesini hızlandırdığı belirtilmiştir. Genellikle vitamin A ve E, cilt için bölgesel kremler, losyonlar veya merhemler de kullanılan cildin yaşlanmasını geciktiren ve antioksidan özellik sağlayan terapötik ajanlardır. ZnO nanotanecikleri gibi vitamin A ve vitamin E'nin de yara iyileştirmede olumlu sonuçlar sağladığı yapılan çalışmalar ile görülmüştür. Vitamin E yara bölgesinde antioksidan özellik sağlamakta ve vitamin A ise kolajen sentezini desteklemektedir. Yapılan çalışmaların incelenmesi sonucu bu çalışmada, mikrodalga destekli hidrotermal yöntem ile ZnO nanotaneciğinin üretimi ve elektrospinning yöntemi ile ZnO nanotaneciği, vitamin E ve A katkılı PCL nanokompozit lif yara örtüsünün üretimi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmaların birinci bölümünde; Zn(NO3)2.6H2O, NaOH, stabilize edici ajan olarak nişasta ve çözücü olarak su kullanılarak ZnO nanotaneciğinin üretimi mikrodalga destekli hidrotermal yöntem ile gerçekleştirilmiştir. Bu bölümde nanotaneciğin boyutuna ve morfolojisine Zn(NO3)2.6H2O ve NaOH derişimleri, pH, mikrodalga gücü ve mikrodalga uygulama süresinin etkisi incelenerek nanokompozit lif yapılarının üretiminde kullanılabilecek ideal nanotanecik üretimi gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmaların ikinci bölümünde; asetik asit-formik asit çözücü karışımı kullanılarak saf PCL, çeşitli oranlarda ZnO nanotaneciği ve vitamin E ve A içeren ZnO/PCL, VİT/PCL, ZnO/VİT/PCL nanoliflerinin üretimi elektrospinning prosesi ile gerçekleştirilmiştir. Üretimi gerçekleştirilen nanotaneciklerin ve nanoliflerin karakterizasyonu SEM, FTIR ve XRD kullanılarak gerçekleştirilmiştir. ZnO/PCL, VİT/PCL, ZnO/VİT/PCL nanokompozit lifleri için belli bir zaman periyodunda çinko iyonu ve vitamin salım testleri uygulanmıştır. Elde edilen liflere antibakteriyel aktivitelerini incelemek için antimikrobiyal testler uygulanmıştır. Sentezi gerçekleştirilen ZnO nanotaneciklerinin morfolojisi ve tanecik boyut dağılımı üzerinde Zn(NO3)2.6H2O ve NaOH derişimleri, pH, mikrodalga gücü ve mikrodalga uygulama süresi parametrelerinin etkileri olduğu görülmüştür. Küresel formda elde edilen nanotaneciklerin, ortalama tanecik boyutu; Zn(NO3)2.6H2O ve NaOH derişimi ve çözelti pH artışı ile büyümüş, mikrodalga uygulama süresinin ve gücünün artması ile küçülmüştür. Nanokompozit lif yapılarında, saf PCL nanoliflerine ZnO nanotaneciklerinin ilavesi ile ortalama lif çaplarında küçülme ve vitaminlerin ilavesi ile ortalama lif çaplarında büyüme görülmüştür. Nanokompozit yapıdan çinko iyonu ve vitamin salımının gerçekleştiği belirlenmiştir. Ayrıca, yüksek ZnO derişimi içeren nanokompozit lif yapıların Escherichia coli ve Staphylococcus aureus bakterilerine karşı antibakteriyel özellik sağladığı görülmüştür. Sonuç olarak, üretimi gerçekleştirilen nanokompozit lif yapılarının yara örtüsü olarak kullanılma potansiyeline sahip olduğu saptanmıştır.
-
ÖgeSodyum ditiyonit - iyonik likit kombinasyonuna dayanan çok amaçlı, çevre dostu nitro ve karbonil gruplarının indirgenme reaksiyonları(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019-12-11)İndirgenme 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.
-
ÖgeYüksek çözünürlüklü sürekli ışın kaynaklı moleküler absorpsiyon spektrometrisi ile brom tayini için yöntem geliştirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020)Doğada 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.