Fluorescence sensing of cations, anions and neutral molecules towards information processing at molecular level
Moleküler seviyede bilgi işlenmesine yönelik katyonların, anyonların ve nötr moleküllerin floresan algılanması
- Tez No: 119445
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: floroiyinofor, fotoetkileşmeli yük-transferi (FYT), fotoetkileşmeli elektron transferi (FeT), metalden-liganda yük transferi (MLYT), NAND mantık kapısı. vı
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 186
Özet
öz MOLEKULER SEVİYEDE BİLGİ İŞLENMESİNE YÖNELİK KATYONLARIN, ANYONLARIN VE NÖTRAL MOLEKÜLLERİN FLORESAN ALGILANMASI H. TARIK B AYTEKİN Doktora, Kimya Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Engin U. Akkaya Eylül, 2002, 165 sayfa Ligandların, renk soğurucu moleküllerin 7t-sistemlerine dahil olduğu verici- alıcı sistemlerine olan ilgi geçen yıllardaki çalışmalardaki oldukça artmıştır. Metal iyonunun kompleks oluşturması ile 7t-sisteminin elektonik olarak düzensizleştirilmesi, sistemin yaydığı ışığın dalgaboyunda kaymaya ve yoğunluğunda değişimeye neden olur. Metal iyonlarını bağlayan aza gruplarının yük-transferi oluşturan uyarılmış elektronik durumlarındaki komplekslerinde, metal iyonunun bağlanmasıyla, perilen taç'ın hem bölgesel, hem de yük-transferi oluşturan uyarılmış elektronik durumlarından olan emisyona etkisi büyük olması beklenir. Çalışmanın ilk bölümünde, yeni bir floresan katyon algılayıcısı; bir seri krovn bağlı perilendiimidler (2 den 9'a) sentezlendi. Azataç eter bağlanmış bu yeniperilendiimidlerin fotofîziksel davranışları ayrıntılı olarak incelendi. Bu maddelerin bazılarının fotofîziksel özelliklerinin çözücünün türüne oldukça bağlı olduğu görüldü. Çözücürenksel özellikler Et(30) kutupsal ölçeği ile analiz edildi. Aseton içinde, alkali ve toprak alkali metalleri (Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+), geçiş elementleri ve ağır metaller (Cu2+, Zn2+, Cd2+) ve bir lantanit (Eu3+) in kompleksleşmesi UV-Vis ve floresan spektroskopisi ile incelendi. Spektrumlardaki fotofîziksel değişimler, iyon büyüklüğü ile ve iyonun yük yoğunluğu ile ilişkilendirildi. Çalışmanın ikinci bölümünde, metal-ligand kompleks (MLK), [Ru(L)(bpy)2]2+ türünde bir metal katyon sensör molekülü hazırlandı. Bu kompleks, grup IA ve IIA metal katyonlarının tanınması için tasarlandı. Tanıyıcı grubu ve luminofor grubu birleştiren bir kimyasal bağlaç ya da boşluk bu probda kullanıldı. Burada, makrohalkanın amin grubu metal katyonu ile koordine olup amin grubundan Ru(II) grubuna olan fotoetkileşimli elektron transferi (FeT), metalden-liganda yük transferi (MLYT) emisyonunu arttırır. Emisyon sinyali NaClÜ4 eklenmesi ile artar ve emisyon sinyali aynı derişimindeki KCIO4 te beklenildiği gibi büyük Kd değeri ve küçük yük/iyon çapı oranından dolayı daha küçüktür. Asetonda Kd değeri Na+ için lxlO“5 M ve K+ için 5x1ü”4 M dır. Son kısımda, nükleik asitlerdeki baz-çiftli etkileşmelerin, mantık kapısı tasarımında hidrojen-bağı etkileşmenin kullanıldığı bir D API (Y) esaslı sistemin tarifi yapıldı. Deoksinükleitid olarak verilen girişler örneğin, 5'-monofosfat, Watson- Crick kurallarına göre uygulandı. Gözlemlenen dalgaboyundaki sinyal değişimininö bu sistemin NAND mantık kapısı özelliği gösterdiği saptandı.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT FLUORESCENCE SENSING OF CATIONS, ANIONS AND NEUTRAL MOLECULES TOWARDS INFORMATION PROCESSING AT MOLECULAR LEVEL H. TARDX BAYTEKİN Ph. D., Department of Chemistry Supervisor: Prof. Dr. Engin U. Akkaya September, 2002, 165 pages Chromo and fluoro ionophores based on donor (D)-acceptor (A) system in which the ligand is part of the n system of the chromophores have received considerable attention over the last years. Perturbation of the % system by metal in complexation leads to spectral shifts and changes of the emissive properties. Because the aza groups responsible for metal cation binding are also directly involved with the formation of the charge-transfer excited state complexes, metal binding by perylene crown should have a dramatic influence upon the fluorescence emission from both the locally excited (LE) and charge transfer (CT) states. In the first part of the study, a new class of fluorescent cation sensors; a series of crowned perylenediimides (2 to 9) have been synthesized. The photophysical mbehaviour of a newly synthesized azacrown substituted perylenediimides dyes have been extensively investigated. Some of the derivatives of this dye were found to be highly solvatochromic. Solvatochromic properties were analysed using Et(30) polarity scale. Complexation of the crowned perylene with alkali and alkaline earth metal ions (Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+) and with transition and heavy metal ions (Cu2+, Zn2+, Cd2+) and a lanthanide (Eu34) ion in acetone have been studied with UV-Vis and fluorescence spectroscopy. The photophysical changes in the spectra have been correlated with both size and charge density of the cation. In the second part of the study, Metal-Ligand Complex (MLC) type probe, typified by [Ru(L)(bpy)2]2+ (18) have been prepared. This complex was designed for recognition of group IA and IIA metal cations. A chemical linker, or spacer, that connects the recognition site and the luminophore to one another have been constructed in this probe. Here, the amine group of the macrocyclic ring coordinates to the metal cations and hence photoinduced electron transfer (PET) from the side chain amine group to the Ru(II) moiety enhances the metal-to-ligand charge transfer (MLCT) emission. The emission intensity increased on the addition of NaC104, and the response is weaker in the presence of the same concentration of KCIO4 as expected, both due to larger Kd and smaller charge/size ratio. In acetone, K
Benzer Tezler
- Yeni floresan esaslı azokaliks[4]arenlerin sentezi ve metal sensör özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and metal sensing properties of novel fluorescence-based azocalix[4]arenes
SERKAN ELÇİN
- Design of optical chemical nanosensors for Determination of some selected cations and anions in Aqueous samples and evaluation of interference effects
Sulu örneklerde bazı seçilmiş katyon ve anyonların tayinine yönelik optik kimyasal nanosensör tasarlanması ve girişim etkilerinin değerlendirilmesi
SİBEL KAÇMAZ
Doktora
İngilizce
2012
Bilim ve TeknolojiDokuz Eylül ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİYE ERTEKİN
- İyon seçici sol-jel film sentezi ve optik sensör olarak kullanmı
Ion selective sol-gel film synthesis and usage as optical sensor
MERVE UMUTLU
- Development of nano material based sensors for determination of some-cation/anion in groundwater and complementary usage of ion chromatography
Yer altı sularında bulunan bazı katyon/anyon tayinine yönelik nano malzeme esaslı sensör geliştirilmesi ve analizlerin iyon kromatografisi kullanımıyla tamamlanması
MERVE ZEYREK ONGUN
- Yeni aril floresans moleküllerin sentezi ve sensör olarak iyon tespitinde kullanılması
Synthesis of New Aryl Fluorescence Molecules and Using Ion Detection As Sensor
OĞUZHAN DALKILIÇ
