Synthesis and photopolymerizations of new dental monomers from o-hydroxyaryl phosphonates
O-hidroksiaril fosfonatlardan yeni dişçilik monomerlerinin sentezlenmesi ve ışıkla polimerizasyonu
- Tez No: 232490
- Danışmanlar: PROF. DUYGU AVCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 180
Özet
Dişçilik kompozitlerinde ve yapıştırıcılarında kullanılmak üzere fosfonat, fosfonik ve karboksilik asit içeren yeni monomerler, o-hidroksiaril fosfonatlardan ve dimetil 2-hidroksietil fosfonattan sentezlendi.İlk kısımdaki monomerler, dietil (2-hidroksifenil) fosfonattan sentezlendi. İlk monomerin sentezlenmesi üç adımda gerçekleştirildi. (i) t-bütil ?-bromometil akrilat (TBBr) ve Bisfenol A'nın reaksiyonu, (ii) t-bütil gruplarının tionil klorür ile diasit klorür türevine dönüştürülmesi, (iii) diasit klorürün dietil (2-hidroksifenil) fosfonat ile reaksiyonu. İkinci monomer, 2-klorometil-akriloil klorür (CMAC) ve dietil (2-hidroksifenil) fosfonatın reaksiyonundan sentezlendi. Üçüncü monomer gilisidil metil akrilat (GMA) ile dietil (2-hidroksifenil) fosfonatın reaksiyonu sonucunda elde edildi. Dördüncü monomer, bisfenol A digilisidileterin (DER) dietil (2-hidroksifenil) fosfonatla halka açılma reaksiyonu sonucu oluşan diolün metakriol klorürle reaksiyonundan elde edilmiştir. Bu kısımdaki son monomer ise TBBr ile dietil (2-hidroksifenil) fosfonatin reaksiyonundan sentezlendi.Birinci ve ikinci monomerlerin trimetilsilil bromür (TMSBr) ile hidrolizinden fosfonik asit fonksiyonuna sahip monomerler elde edildi. Beşinci monomerin t-bütil ve fosfonat esterlerinin her ikisinin hidrolizi ile hem difosfonik hem de dikarboksilik asit içeren yeni bir monomer sentezlendi.Sentezlenen monomerlerin homopolymerizasyon ve 2-bis[4-(2-hidroksi-3-metakriloiloksi propiloksi fenil] propan (BisGMA) ve gliserol dimetakrilat (GDMA) ile homopolimerizasyon ve kopolimerizasyon davranışları 2,2'-dimethoxy-2-phenyl asetofenon (DMPA) fotobaşlatıcısı kullanılarak foto diferansiyel taramalı kalorimetre (photo-DSC) metoduyla 40 oC'de incelendi. GMA'dan sentezlenen mono-fonksiyonel metilakrilatın çok hızlı bir biçimde çapraz bağlı polimer vererek homo ve kopolimerleştiği bulundu. Bu monomer BisGMA için reaktif seyreltici olarak kullanılabilir ve diş kompozitlerinin polimerleşme verimliliğini, malzeme özelliklerini ve bağlanma yeteneğini arttırabilir.Asit monomerlerinin sulu çözeltilerinin pH değeri 2.0 civarında olup dişe nüfuz edici dolgu yapıştırıcı bir monomer için istenen seviyededir. Asit monomerlerinin hidroksiapatit (HAP) ile etkileşimi FT-IR tekniği kullanılarak incelenmiştir.İkinci kısımdaki monomerler tetraetil 2,5-dihidroksi-1,4-fenilen difosfonattan sentezlendi. Tetraetil 2,5-dihidroksi-1,4-fenilen difosfonatın TBBr ile reaksiyonu yeni bir fosfonat monomeri vermiş, bu monomerin hidrolizi ile hem karboksilli hem de fosfonik asit içeren bir monomer elde edilmiştir.Sentezlenen monomerlerin GDMA ile kopolimerizasyon davranışları foto diferansiyel taramalı kalorimetri (foto-DSC) ile 40 oC'de DMPA kullanılarak incelendi. Suda akrilamid ile çözelti kopolimerizasyonu yapıldı ve sentezlenen monomerlerin kopolimerlerin içine dahil olduğu gözlendi. Bu monomerlerin de sulu çözeltilerinin pH degeri (1.72-1.78) dişçilik uygulamalarına uygun olduğu için, bunların HAP ile etkileşimi de FT-IR ve 13C-NMR tekniği kullanılarak incelendi.Son olarak fosfonat grup içeren bir monomer, dimetil 2-hidroksietil fosfonat ve CMAC reaksiyonu ile sentezlendi. Bu monomerin ışıkla polimerizasyon davranışı, foto-DSC ile 40 oC'de DMPA kullanılarak incelendi.
Özet (Çeviri)
New phosphonate, phosphonic and carboxylic acid containing monomers were synthesized from o-hydroxyaryl phosphonates and dimethyl 2-hydroxyethyl phosphonate for use in dental adhesives and composites.First set of monomers were synthesized from diethyl (2-hydroxyphenyl) phosphonate. Synthesis of the first monomer involved: (i) reaction of t butyl ? bromomethacrylate (TBBr) and Bisphenol A, (ii) conversion to diacid chloride derivative using thionyl chloride, (iii) reaction of diacid chloride with diethyl (2-hydroxyphenyl) phosphonate. The second monomer was synthesized from the reaction of 2-chloromethacryloyl chloride (CMAC) and diethyl (2-hydroxyphenyl) phosphonate. Synthesis of the third monomer involved reaction of glycidyl methacrylate (GMA) with diethyl (2-hydroxyphenyl) phosphonate. Forth monomer was obtained by the ring opening reaction of bisphenol A diglycidylether with diethyl (2-hydroxyphenyl) phosphonate followed by reaction of the resulting diol with metharcyl chloride. Synthesis of the last monomer in this set involved reaction of diethyl (2-hydroxyphenyl) phosphonate with TBBr.Hydrolysis of the phosphonate groups of the first and second monomers with trimethylsilyl bromide (TMSBr) gave new monomers with phosphonic acid functionality. Hydrolysis of both phosphonate and t-butyl groups of the fifth monomer gave a new monomer with both phosphonic and carboxylic acid functionality.The homopolymerization and copolymerization behaviors of the synthesized monomers with 2,2-bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxy propyloxy)phenyl]propane (Bis-GMA) and glycerol dimethacrylate (GDMA) were investigated using photodifferential scanning calorimetry at 40 oC with 2,2?-dimethoxy-2-phenyl acetophenone (DMPA) as photoinitiator. The mono-functional (meth)acrylate synthesized from GMA was found to homo and copolymerize rapidly to give crosslinked polymers. This monomer can be used as a reactive diluent for BisGMA and improve the cure efficiency, material properties and binding ability of dental composites.The aqueous solutions of the acid monomers have a pH value in the range of acidity expected from a mild self-etching dental adhesive monomer (pH around 2.0). The interaction of the acid monomers with hydroxyapatite (HAP) was investigated using FT-IR technique.The second set of monomers were synthesized from tetraethyl 2,5-dihydroxy-1,4-phenylene diphosphonate. Reaction of tetraethyl 2,5-dihydroxy-1,4-phenylene diphosphonate with TBBr gave a new phosphonated monomer which was hydrolyzed to give a monomer containing both carboxylic and phosphonic acid groups.The copolymerization behaviors of the synthesized monomers with GDMA were first investigated in bulk using photodifferential scanning calorimetry at 40 oC with DMPA. Then solution copolymerization of the monomers with acrylamide in water was studied, indicating that the synthesized monomers were incorporated into the copolymers. The aqueous solutions of these monomers also have pH values (1.72-1.87) suitable for dental applications, therefore their interaction with HAP was also investigated, using 13C-NMR and FT-IR techniques.Last phosphonated monomer was synthesized from the reaction of dimethyl 2-hydroxyethyl phosphonate and CMAC and its photopolymerization reactivity was investigated
Benzer Tezler
- Synthesis of new dental adhesive monomers and polymers
Yeni diş yapıştırıcı monomer ve polimerlerin sentezi
AYLİN ZİYLAN ALBAYRAK
- Synthesis and photopolymerization of new phosphorus containing dental monomers
Yeni fosfor içeren çapraz bağlayıcı dişçilik monomerlerinin sentezi ve ışıkla polimerleşmesi
ZEYNEP SARAYLI BİLGİCİ
- Synthesis and photopolymerization of novel alkyl-&-hydroxymethyl acrylate based dental crosslinking monomers
Alkil-&-hidroksimetil akrilat bazlı yeni çapraz bağlayıcı dişçilik monomerlerinin sentezi ve ışıkla polimerizasyonu
MUSTAFA BARIŞ YAĞCI
- Highly conjugated visible and near-infrared light photoinitiating systems for radical and cationic polymerization
Radikal ve katyonik polimerizasyon için yüksek konjugasyonlu görünür ve Nır bölgesi fotobaşlatıcı sistemleri
ALİ SÜERKAN
- Reusable thioxanthone based photoinitiator for free radical polymerization
Serbest radikal polimerizasyonu için yeniden kullanılabilir tiyoksanton bazlı fotobaşlatıcı
UMUT UĞUR ÖZKÖSE
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI