Development of reactive phosphonate and phosphonic acid-contaning methacrylates
Fosfonat ve fosfonik asit içeren reaktif metakrilatların geliştirilmesi
- Tez No: 255916
- Danışmanlar: PROF. DR. DUYGU AVCI SEMİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Dental materyaller, Fotopolimerleşme, Polimerleşme, Dental materials, Photopolymerization, Polymerization
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fosfonat grubu içeren dört yeni metakrilat, fosfonik asit grubu içeren iki yeni metakrilat ve fosfat grubu içeren bir metakrilat monomeri üç farklı metod kullanılarak sentezlendi ve diş malzemelerinde kullanılma potansiyelleri incelendi.Fosfonat grubu içeren monomerlerin sentezinde ilk metod, metakriloil klorürün dietil (2-hidroksifenil) fosfonatın (monomer 1) tetraetil (2,5-dihidroksi-1,4-fenilen) bisfosfonat (monomer 2) ile baz katalizörlüğünde tek basamaklı reaksiyonlarını içermektedir. Monomerlerin fosfonat gruplarının trimetilsilil bromür (TMSBr) ile hidrolizinden fosfonik asit grubu içeren iki yeni monomer (monomer 1a ve 2a) sentezlenmiştir.Fosfonat grubu içeren monomerlerin sentezinde ikinci metod iki basamaktan oluşmaktadır: (i) dimetil (2-hidroksifenil) fosfonat ve ?-(klorometil)akriloil klorür (CMAC)'ün reaksiyonu ile bir ara ürün oluşması, (ii) bu ara ürünün benzoik asit (monomer 3) veya formik (monomer 4) asitle reaksiyonları.Üçüncü metot glisidil metakrilatın dietil hidrojen fosfat ile reaksiyonundan fosfat grubu içeren monomer 5'in sentezini kapsamaktadır.Monomerlerden 1, 3, 4 ve 5'in termal homopolimerizasyonları ve monomer 1'in metil metakrilat (MMA) ile kopolimerizasyonu, 60 oC'de ve azobisisobütironitril varlığında incelendi. Poly-1, poly(MMA-co-1) (50:50), poly(MMA-co-1) (90:10), PMMA, poly-3 ve poly-5 için camsı geçiş sıcaklıkları 52, 90, 99, 129, 50 ve 70 ºC olarak bulundu. Bu polimerlerin termogravimetrik analizleri (TGA) yanma sırasında kül oluşumunu gösterdi.Monomerlerin (1-5) homo- ve 2-bis[4-(2-hidroksi-3-metakriloiloksi propiloksi fenil] propan (Bis-GMA) ile kopolimerizasyonları 2,2'-dimetoksi-2-fenil asetofenon (DMPA) katalizörlüğünde 40 ºC'de foto diferansiyel taramalı kalorimetre ile incelendi. Maksimum polimerizasyon hızları şu sıra ile azalmaktadır: Bis-GMA~3 > 1 > 4. Monomer 1, 3 ve 4'ün polimere dönüşümleri (73.9, 85.9 and 98.2 %) Bis-GMA (40.5 %)'den yüksek bulundu.Monomer 2a'nın sulu çözeltisinin mine ve dentini aktive edebilecek kadar asidik (pH= 1.65) olduğu fakat monomerin uzun sure saklandığında hidroliz olabileceği bulundu. Bu monomerin 2-hidroksietil metakrilat (HEMA) ile kopolimerizasyonu suda 40 oC'de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)fenilfosfin oksit (BAPO) fotobaşlatıcı kullanılarak çalışılmıştır. Monomerin akrilamid (AAm) ve HEMA ile termal polimerizasyonu çapraz bağlı polimerler vererek monomerin kopolimere katıldığını göstermiştir. Monomerin hidroksiapatit ile etkileşimi FTIR spektroskopi ile gözlenmiştir. Monomer 2a'nın diş yapıştırıcıları için değil diş kompozitleri için daha uygun olduğu bulumuştur.
Özet (Çeviri)
Four novel phosphonated methacrylate, two novel phosphonic acid-containing methacrylate and one phosphate-containing methacrylate monomers have been synthesized using three different routes and studied for their potential in dental materials.First route for the synthesis of phosphonated monomers consists of a one step reaction of methacryloyl chloride with diethyl (2-hydroxyphenyl) phosphonate (monomer 1) and tetraethyl (2,5-dihydroxy-1,4-phenylene) bisphosphonate (monomer 2) in the presence of a base catalyst. Hydrolysis of the phosphonate groups of these monomers with trimethylsilyl bromide (TMSBr) gave phosphonic acid-containing monomers 1a and 2a.Second route for the synthesis of phosphonated monomers involved two steps: (i) reaction of dimethyl (2-hydroxyphenyl) phosphonate and ?-(chloromethyl)acryloyl chloride (CMAC) to give an intermediate (ii) reaction of this intermediate with benzoic (monomer 3) and formic (monomer 4) acids.Third route involves reaction of glycidyl methacrylate (GMA) with diethyl hydrogen phosphate to give a phosphate-containing monomer (monomer 5).Thermal homopolymerization of monomers 1, 3, 4, and 5 and copolymerization of monomer 1 with methyl methacrylate (MMA) were investigated using azobisisobutyronitrile (AIBN) at 60 oC. Glass transition temperatures were observed for poly-1, poly(MMA-co-1) (50:50), poly(MMA-co-1) (90:10), PMMA, poly-3 and poly-5 at 52, 90, 99, 129, 50 and 70 ºC, respectively. Thermogravimetric analysis (TGA) of these polymers indicated formation of char on combustion.Homo- and/or copolymerization behavior of monomers 1-5 with 2,2-bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxy propyloxy) phenyl] propane (Bis-GMA) were investigated with photo-differential scanning calorimetry at 40 oC using 2,2?-dimethoxy-2-phenyl acetophenone (DMPA) as photoinitiator. The maximum rate of polymerizations decreased in the following order: Bis-GMA~3 > 1 > 4. The conversions of monomers 1, 3 and 4 (73.9, 85.9 and 98.2 %) were very high compared with Bis-GMA (40.5%).The aqueous solution of the acid monomer (2a) was acidic enough (pH= 1.65) to etch enamel and dentin, but is prone to hydrolysis at long storage periods. The copolymerization behavior of this monomer with 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) was investigated in water using photo-differential scanning calorimeter at 40 oC with bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide (BAPO) as photoinitiator. The thermal solution copolymerization of this monomer with acrylamide (AAm) and HEMA gave crosslinked polymers, indicating its incorporation into the copolymers. The interaction of this monomer with hydroxyapatite was observed using FTIR spectroscopy. This monomer was found to be more suitable for dental composites than dental adhesives.
Benzer Tezler
- New functional polyols for polyurethanes
Poliüretanlar için yeni fonksiyonel polioller
BAŞAR YILDIZ
Doktora
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AKAR
- Yeni kinazolinon-imin türevi moleküllerin sentezlenmesi ve glukoz 6-fosfat dehidrogenaz enzim aktivitesi üzerine etkilerinin in vitro ve in siliko yöntemler ile belirlenmesi
Synthesis of new quinazolinone-imine derivative molecules and determination of their effects on activity of glucoses 6-phosphate dehydrogenase enzyme using in vitro and in silico methods
FATMA YAPICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyokimyaKilis 7 Aralık ÜniversitesiMoleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET KARAMAN
- Tarımsal drenaj sularının yapay sulak alan ve reaktif bariyer sistemleriyle iyileştirilmesi
Improvement of agricultural drainage water with artificial wetland and reactive barrier systems
İREMNAZ GÜLMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE BURCU ÖZKARAOVA
- Model bitki Arabidopsis thaliana' da reaktif karbonil türlerinin (RCS) endoplazmik retikulum (ER) stresi ile ilişkisinin incelenmesi
Investigation of the relationship between reactive carbonyl species and endoplasmic reticulum (ER) stress in model plant Arabidopsis thaliana
SİDE SELİN SU YİRMİBEŞOĞLU
- Doku mühendisliğinde kullanılacak yeni polimerik biyomalzemelerin geliştirilmesi
Development of novel biomaterials for tissue engineering applications
ZÜMRÜT SEDEN AKDEMİR
Doktora
Türkçe
2009
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN