Kenetlenme Tepkimeleri İle Makromoleküler Yapıların Sentezi Ve Karakterizasyonu

Abstract

Yaşayan kontrollü radikal polimerizasyonun, yakın zamanda ortaya konan “Click” (çıt çıt) kimyası ile birleştirilmesi sentetik polimer kimyasına son dönemde yepyeni bir soluk getirmiştir. Bu tekniklerin bir arada kullanımı ile molekül ağırlğı karakterinin, uç ve yan zincirde bulunan fonksiyonel gruplar kolaylıkla kontrol edilebilir hale getirilmiş, elde edilen bu polimerler hızlı, verimli ve ortagonal özellikteki “çıt çıt” tepkimerleri ile birbirine kenetlenebilmiştir. Böylelikle blok, aşı, yıldız, telekelik polimerler gibi karmaşık yapılar, yapı üzerindeki kontrol derecesinin düşük olduğu geleneksel polimerizasyon ve düşük verimli organik tepkime dizileri yerine daha basit ve çok daha etkin yöntemlerle elde edilebilir hale gelmiştir. “Çıt çıt tepkimelerinin en iyi bilinen iki örneği olan “bakır katalizli azit-alkin siklik katılma” (CuAAC) ile Diels-Alder tepkimelerine ek olarak, son dönemde bir tiyol fonksiyonu ile bir çifte bağ arasında cereyan eden tiyol-en tepkimesi de “çıt çıt” kimyasının bir örneği olarak ele alınmıştır. Bununla birlikte, küçük organik moleküller arasında son derece etkin olan bu yöntemin, bilim çevresi tarafından makro yapılarda da aynı başarıyıla ortaya konulduğunu söylemek güçtür. Bu tezin ihtiva ettiği bazı çalışmalar, tiyol-en tepkimesinin bu sorunlarına çözüm aramış ve tepkimenin makro yapılarda da başarı ile uygunalanabileceğini ortya koymuştur. Yine CuAAC tepkimeleri, birinci oksidasyon basamağında bulunan bakır katalizörlerini (Cu (I)) gerekli kılması açısından bir handikap taşımaktadır. Cu(I)’in havaya karşı duyarlı olması, Ek_A1 tepkimelerin inert atmosferde yapılmasını zorunlu kılmaktadır. Tez içerisindeki başka bir çalışmada, havaya açık ortamda ve Cu(II) katalizörlerinden yola çıkarak, CuAAC tepkimelerinin kullanılabileceği ve böylelikle mikro ve makro yapıdaki organik moleküllerin sentezlenebileceği gösterilmiştir.

Recently, combination of contolled/living radical polymerization with click chemistry supplied great advantages to the synthetic polymer community to synthesize block, graft and star copolymers, and telechelic polymers. By controlled/living methods, polymers with contolled molecular weight characteristics and low polydispersites, and end or side chain functionalities can be obtained. In the following step, these polymers can be coupled by the click chemistry concept to obtain the desired polymer topologies. These combinations give the target polymers with efficient yields compare to the conventional methods. In addition to the very well known “copper catalyzed azide-alkyne cycloaddition” (CuAAC) and Diels-Alder click reactions, recently, thiol-ene reactions are also considered as a click approach. However, detailed studies demonstrated that the thiol-ene reactions with low molecular weight compounds result with higher yields compare to the high molecular weight compounds. In this theses, we tried to show the possibilty of using thiol-ene reactions for the syntheses of star and telechelic polymers. In addition, CuAAC reactions suffer from the necessity of using easily oxidizable Cu (I) catalyst, which requires inert atmosphere for the reaction to occur. Another part of the thesis concerns studies to develop solutions to overcome those drawbacks by photochemical routes.