FBE- Kimya Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

Gözat

Son Başvurular

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 397
  • Öge
    Synthesis of Thioamide containing polybenzoxazines by Willgerodt-Kindler reaction
    (Institute of Science and Technology, 2020) Bayram, Kamer ; Kışkan, Barış ; 637351 ; Department of Chemistry
    Advanced polymers are used in quite wide areas to increase our daily comfort. The processable and improvable structures of polymers have been the focus of interest for researchers, eventually fields of application in science, technology, and industry are increasing day by day. The terms thermoplastic and thermoset determine by how a material can be processed under a changed temperature. Thermoplastic polymers can be melted at elevated temperatures and can be shaped and by heating can be reshaped according to the mold. Thermoset polymer becomes rigid when heated and it can not be reshaped by heating. Due to their cross-linked structure, they are insoluble in solvents. Phenol-formaldehyde, melamine-formaldehyde, urea-formaldehyde are some examples of thermoset materials. Looking at the worldwide production in recent years, phenol-formaldehyde resins are among the most produced thermoset resins. Phenolic resins can be applied in many fields such as construction, adhesive industry, conductive polymers, aviation. The properties of phenolic resins such as heat and flame resistance, dimensional stability, high mechanical strength, resistance to solvents and low cost enable these resins to be used in these application areas. Phenol-formaldehyde resins are the first synthetic and commercially available thermoset polymer. Benzoxazine resins termed as polybenzoxazines, have been developed to overcome the disadvantages of phenolic resins such as high curing temperatures, short shelf life, brittleness, by-product formation during curing and catalyst requirement. Polybenzoxazines, have become superior to traditional phenolic resins thanks to their near-zero volumetric changes during curing, low moisture absorption, no strong catalyst requirement during curing, no toxic by-products, high char yield properties. Another advantage is the easy synthesis of benzoxazine monomers using phenol, primary amines, and formaldehyde. The formation of polybenzoxazine is carried out by the ring-opening reaction occurring in the oxazine ring of the benzoxazine monomer. Although there are several oxazine isomers, including 1,2-, 1,3- and 1,4-, polybenzoxazines are synthesized from the 1,3-benzoxazine monomer. Because only 1,3-benzoxazine monomers are suitable for the ring-opening reaction. The design flexibility of benzoxazines enables monomer synthesis with various functional groups. Polymers which are obtained from benzoxazine monomers with different functional groups may exhibit different physical and chemical properties, such as high efficiency, self-healing, shape-memory, etc. As it is well known, thioamides, which are carboxylic acid derivatives, can be synthesized by the Willgerodt-Kindler reaction. In this study, the first examples of thioamide-containing benzoxazines were successfully produced by using the design flexibility of benzoxazine through the Willgerodt-Kindler reaction. In these syntheses, primarily phenolic mono and difunctional thioamides were obtained. Three different benzoxazine monomers were synthesized using the obtained phenolic thioamides and primary amines. In addition, while thioamides are obtained in these reactions, an environmentally friendly approach has been applied by using elemental sulfur, which is released as a by-product from the coal and petroleum industry. Then, the difunctional benzoxazine monomer containing phenolic thioamide and the main chain polybenzoxazine containing thioamide by Mannich type polycondensation were successfully synthesized. This thioamide-containing polybenzoxazine exhibited good film-forming properties and flexible films were obtained. All starting phenolic reagents, benzoxazine monomers and polybenzoxazines obtained in this study were characterized by 1H-NMR and FT-IR spectroscopy. Curing behavior and thermal stability of the compounds were analyzed by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA).
  • Öge
    The 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 ; Kimya
    In 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.
  • Öge
    Molecular docking study on the DNA binding domain of master regulator of the mammalian HSR protein
    (Institute of Science of Technology, 2020-07) Bozan, Gülbahar ; Tüzün, Nurcan ; Sungur, Fethiye Aylin ; 637082 ; Chemistry Programme
    Heat shock factor 1 (HSF1) is the primary regulator of heat shock response (HSR) in mammalian cancer cells and have been described as a family of transcription factors which are activated with stress conditions. Upon stress, HSF1 upregulates the heat shock proteins (HSP) that help misfolded proteins to refold for the cell functions. One of the heat shock proteins, HSP90, acts as chaperon in cancer cells as well and supports the proliferation and repair of cancer cells. For years, many efforts have been devoted to studies for finding molecules that inhibit these chaperon proteins but at the same time present drug properties, act compatibly with the physiological conditions with the lessened side effects. For this reason, in recent years, drug design studies have mainly concentrated on inhibiting proteins that trigger the process or production of HSP90. As a result of HSF1-HSE complex, formed by HSF1 and the promoter part of DNA, which is called Heat Shock Element, the unwanted heat-shock proteins are synthesized in the cancer cells. HSF1 protein has emerged as a potential target and in recent years shown as a target for specifically breast, pancreas and prostate cancers. In the last decade, in silico drug design has been an integral part of drug development processes. Likewise, in this project, it was planned to design molecules that inhibit HSF1 protein via in silico methods. Herein, our target was to search for inhibitors via in silico methods and bring forward candidate lead molecules to literature. The starting point for the determination of the docking protocol was to calculate the docking scores of the ligands with the most effective IC50 value and to ensure qualitative agreement by comparing the binding energies calculated with the experimental IC50 values. This also enabled us to recognize the residues involved in the binding. The candidate inhibitor structures of the library formed by virtual screening were studied by the receptor (selected flexible residues) - flexible ligand docking procedure. The candidate molecules with the best binding scores were refined by the MM-GBSA method. The molecular dynamic simulation was further performed for nine selected compounds. From the results, we propose candidate lead molecules that can effectively act in cancer cells, especially in breast, pancreas and prostate cancers.
  • Öge
    Flor modifiye tiyenotiyofen ve ditiyenotiyofen moleküllerinin elektropolimerizasyonu, elektronik ve optoelektronik özelliklerinin incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Topal, Sema ; Sezer, Esma ; Kimya
    Keşfi 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.
  • Öge
    Advanced thermosets from sulfur, renewable benzoxazine and ionones via inverse vulcanization
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Bayram, Ozan ; Kışkan, Barış ; 637352
    Doğal Polimerlerin kullanımı tarihsel süreç içerisinde Çin'de iplik üretiminden, güney ekvator bölgesinde doğal kauçuk olarak, Mezapotamya'da ise kıyafetler için koyundan elde edilen yün olarak kullanıldığını görmekteyiz. Zaman içerisinde gelişen kimya bilimi ve polimer kavramı bir çok bilim adamının dikkatini çekmeye başlamıştır. Polimerler, günümüz teknolojik alanlarında ve endüstriyel kullanım kolaylığı sayesinde çokça tercih edilmektedirler. Ayrıca istenilen özelliklerde sentezlenebilmesi ve kolay proseslerde üretilebilmesi gibi özellikleri sayesinde araştırma konularında oldukça ilgi odağı oluşturmaktadırlar. Dolayısıyla yüksek performanslı polimerler özelliklerinden dolayı günlük yaşamın içinde giderek artan şekilde yer edindiği görülmektedir. Polimerler sıcaklıklara karşı gösterdikleri tepkiler göz önünde bulundurulduğunda, termoplastik ve termoset olarak ikiye ayrılmaktadırlar. Termoplastikler belirli bir sıcaklığın üzerinde akışkan davranış göstermektedirler ve ısı ile yeniden şekillendrilebilmektedirler. Poli(etilen teraftalat) - PET, poli(vinil klorür) - PVC termoplastik polimerlere örnektir. Termosetler ise belirli sıcaklıkların üzerinde akışkan özellik göstermeden bozulurlar, çapraz bağları nedeniyle ısı ile yeniden şekillendirilemezler. Çapraz bağlar olması çözünürlüğünün düşük olmasını neden olmaktadır. Termosetlere , aynı zamanda termoset reçine de denmektedir. Fenol- formaldehit, melamin-formaldehit, üre-formaldehit reçineleri termoset reçinelere örnektir. Termoset reçineler arasında en çok tercih edilen ve üretilen reçine, fenol-formaldehit reçineleridir. Fenol-formaldehit reçineler başta odun endüstrisi olmak üzere, inşaat, yapıştırıcı, iletken polimer yapıları, havacılık endüstrisinde kullanılmaktadır. Fakat geleneksel fenolik reçineler, iyi termal ve mekanik özelliklerinin yanında, polimerizasyon sırasında katalizör gerekmesi, kısıtlı raf ömrü, çevresel ve insan sağlığını etkileyici yan ürün çıkarması gibi sebeplerle güncelliğini yitirmektedir. Polibenzoksazinler ile klasik fenolik reçinelerin dezavantajlarının önüne geçilmiştir. İyi termal stabiliteye sahip olması, düşük nem absorbsiyonu, yüksek kül verimi, kürleme sırasında sıfır hacimsel değişim, kürleme sırasında düşük toksik madde salınımı, %100 atom ekonomik, katalizör gerekmemesi, düşük maliyet gibi özellikler polimerler arasında benzoksazinleri ön plana çıkarmaktadır. Bu özellikleri sayesinde endüstriyel uygulamalarda tercih edilmektedirler. Bu sayede havacılık endüstrisinde, yüksek performanslı elektronik devre kartlarında, kompozit yapılarda kullanılmaktadır. Polibenzoksazinler, 1,3- benzoksazin monomerlerinden sentezlenmektedirler. Benzoksazinlerin yapılarında, benzen ve oksijen ile azot atomu bulunan heterosiklik oksazin halkası bulunmaktadır. 1,2- ,1,4- gibi çeşitli benzoksazin monomerleri olmasına rağmen, 1,3- benzoksazin monomerinin halka açılma polimerizasyonu için aktif olduğundan dolayı kullanılmaktadır. Benzoksazinlerin tasarım esnekliği, monomer sentezi sırasında kullanılan amin ve fenolü çeşitlendirmemizi sağlamaktadır. Türevlendirilmiş benzoksazin monomeri sayesinde elde ettiğimiz polimerler bize verimin artmasını, farklı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip polimerler elde etmemizi sağlayabilirler. Orto fonksiyonlu fenoller tercih edilirse daha yüksek verimde benzoksazin sentezi yapılırken, furfuril aminden sentezlenen benzoksazinler ise yüksek termal stabilite ve kömürleşme verimi sayesinde yanmaz ürün özelliğindedir. Günümüzde karşılaştığımız çevresel sorunlar, atık problemleri, petrol bazlı ürünlerin kullanımının kısıtlanması gibi durumlar polimer kimyasını da "sürdürülebilirlik" çerçevesinde etkilemektedir. Ayrıca Benzoksazinler de bu çerçevede ele alındığında, tasarım esnekliğinin sayesinde doğal ürünlerden üretimi ön plana çıkmaktadır. Benzoksazin monomer sentezi sırasında kullanılan, fakat insan sağlığına zararı bulunan bisfenol A kullanımının önüne geçilmesi doğal ürünler sayesinde gerçekleşmektedir. Doğal gaz ve petrol üretimi sırasında yüksek miktarlarda sülfür'ün yan ürün olarak ortaya çıktığını bilmekteyiz. Sülfür, kimyasal gübreler ve sülfürik asit üretiminde kullanılıyor olsa bile yılda 60 milyon ton sülfür atık tepeleri oluşturacak şekilde birikmektedir. Yapılan bilimsel çalışmalarda sülfür ve benzoksazin arasında ters vulkanizasyon yöntemi ile poli (benzoksazin co-sülfit) yapılar oluşturduğu göstermiştir. Bu çalışmada, sülfür, terpen (iyonon ve karvon) ve biyo kaynaklardan üretilmiş benzoksazin ile terpolimerik bir sistem başarı ile sentezlenmiştir. Başlangıçta, doğal ürün olan vanilin ve furfuril amin'den benzoksazin monomeri sentezlenmiştir. Sentezlenen bu polimerik öncül vanilin benzoksazin için 1H-NMR, FT-IR spektroskopik analizler ile yapıları aydınlatılmıştır. Daha sonra ters vulkanizasyon ile, sentezlenen vanilin benzoksazin monomeri ve terpen arasında, sülfür sayesinde çapraz bağlı bir sistem elde edilmiştir. Elde edilen bu terpolimerik sistem için, Sülfür, Vanilin benzoksazin ve Terpen oranları kütlece değiştirilerek çeşitli örnekler yapılmıştır. Sülfür içeren polimerlerin Li-S pil kapasitesi gösterdiği bilinmektedir. Yapmış olduğumuz terpolimerik sistem için de liyum-sülfür katot malzeme özelliği testleri yapılmıştır ve 100 şarj çevrimi için 400 mAh/g kapasite ölçülmüştür.