Synthesis of acrolein based copolymers and their modifications
Akrolein bazlı kopolimerlerin sentezi ve modifikasyonları
- Tez No: 259433
- Danışmanlar: PROF. DR. OLGUN GÜVEN, PROF. DR. ÖZDEMİR ÖZARSLAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Bu çalışmada akrolein ile N-vinilpirolidonun (NVP) kopolimeriazyonu ve elde edilen polimerlerin modifikasyonu hedeflendi. Poliakrolein reaktif aldehit grubundan dolayı kolayca oksim, amin, enamin, imin ve bisülfit türevlerine dönüştürülebilen ve biyoteknolojik uygulama potansiyeli olan bir polimerdir. Literatürde poli (akrolein-ko-vinilpirolidon) ile ilgili çok az bilgi vardır.İlk aşamada, N-Vinilpirolidon (NVP) ile akroleinin serbest radikal kopolimerizasyonu sulu ortamda potasyum persülfat (K2S2O8) başlatıcısı ile 65oC de gerçekleştirildi. Farklı mol oranlarındaki (58/42, 62/38 ve74/26) monomer karışımlarının polimerlere dönüşümleri 65 oC de farklı zaman periyotların da çalışıldı. Monomer karışımının polimere dönüşümü 192 saat de sırasıyla 23 %, 19%ve 31% olarak belirlendi.İkinci aşamada, monomer reaktiflik oranları, elementel analiz ve FT-IR analiz verileri kullanılarak Fineman Ross (FR), Kelen Tüdos (KT), Extended Kelen Tüdos (E-KT), Mayo Lewis (M-L), ve PREVM metotları ile belirlendi. Kopolimer bileşimi elementel analiz verileri kullanılarak r1= 0.44 ve r2= -0.082 (FR), r1= 0.47 ve r2= -0.065 (KT), r1= 0.46 ve r2= -0.064 (E-KT), r1= 0.49 ve r2= -0.065 (M-L), r1= 0.49 ve r2= -0.049 (PREVM) belirlendi. FT-IR analiz verileri kullanılarak r1= 0.36 ve r2= -0.077 (FR), r1= 0.41 ve r2= -0.031 (KT), r1= 0.41 ve r2= -0.033 (E-KT), r1= 0.36 ve r2= -0.0010 (M-L), r1= 0.46 ve r2= 0.004 (PREVM) belirlendi.Üçüncü aşamada, farklı kompozisyonlarda (A74/NVP26 A62/NVP38 ve A58/NVP42) akrolein/NVP kopolimerlerindeki akroleinin aldehit grubu hidroksilamin ve fenilhidrazin ile modifiye edildi. Farklı zamanlarda (24, 72, 120 ve 168 s) sentezlenen modifiye kopolimerlerin modifikasyon derecesi elemental analiz sonuçları kullanılarak hesaplandı. Kopolimerlerin oksim türevleri için maksimum modifikasyon derecesi 168 saat de sırasıyla 35%, 50 % 73% olarak belirlendi ve kopolimerlerin fenilhidrazon türevleri için 168 saat de sırasıyla 27% 30 % ve 39 % olarak belirlendi.Bütün kopolimerler ve türevleri FT-IR ve NMR (1H-NMR, 13C-NMR) spektroskopisi ile karakterize edildi. Kopolimerlerin ve türevlerinin termal özelikleri ve termal kararlılığı DSC ve TGA teknikleri kullanılarak incelendi.Kopolimerler ve türevlerinin çözünürlükleri çeşitli polar ve apolar çözücülerde test edildi. Kopolimerlerin ve türevlerinin genelde organik çözücülerde çözünmediği bulundu. Sonuçlar, poli (akrolein-ko-vinilpirolidon) un tamamıyla yalnızca 180oC trikloroasetik asit de çözündüğü, DMF, DMSO ve piridin gibi aprotik polar çözücülerde kısmen çözünür olduğunu, bununla beraber kopolimerlerin modifikasyonlarının çözünürlük davranışına etki etmediğini gösterdi.
Özet (Çeviri)
Copolymerization of acrolein with N-vinylpyrrolidone (NVP) and its modification were aimed in this study. Polyacrolein is a polymer that its reactive aldehyde groups can easily be converted into oxime, amine, enamine, imine and bisulfite derivatives and has a potential on biological applications. There is very little information on poly (acrolein-co-vinylpyrolidone) in the literature.At the first stage, the free radical copolymerization of acrolein with N- vinylpyrrolidone (NVP) was carried out by using potassium persulfate (K2S2O8), as an initiator in water at 65 oC. The conversion of monomer mixtures in different mole ratios (58/42, 62/38 and 74/26) to polymers was studied in various time periods.The conversions of monomer mixtures to polymer were obtained in 192h as 23 %, 19% and 31% respectively.At the second stage, the monomer reactivity ratios were determined by using Fineman Ross (FR), Kelen Tüdos (KT), Extended Kelen Tüdos (E-KT), Mayo Lewis (M-L), and PREVM methods. The copolymer compositions were determined using elemental analysis and FT-IR analysis data method. By using elemental analysis data r1= 0.44 and r2= -0.082 (FR), r1= 0.47 and r2= -0.065 (KT), r1= 0.46 and r2= -0.064 (E-KT), r1= 0.49 and r2= -0.065 (M-L), r1= 0.49 and r2= -0.049 (PREVM) were obtained. By using FT-IR analysis data r1= 0.36 and r2= -0.077 (FR), r1= 0.41 and r2= -0.031 (KT), r1= 0.41 and r2= -0.033 (E-KT), r1= 0.36 and r2= -0.0010 (M-L), r1= 0.46 and r2= 0.004 (PREVM) were obtained.At the third stage, the aldehyde groups of acrolein in acrolein/NVP copolymers having different compositions (A74/NVP26 A62/NVP38 and A58/NVP42) were modified with hydroxylamine and phenylhydrazine reactions. The degree of modifications of modified copolymers synthesized at different times (24, 72, 120 and 168 h) was calculated by using elemental analysis results.The maximum degree of modification of oxime derivative copolymers was obtained in 168 h as 35 %, 50% and 73% in increasing content of acrolein in copolymers. The maximum degree of modification of phenylhydrazone derivative copolymers was obtained in 168 h as 27%, 30% and 39% in increasing content of acrolein in copolymers.All copolymers and their derivatives were characterized by FT-IR and NMR (1H-NMR, 13C-NMR) spectroscopy. Thermal properties and thermal stabilities of copolymers and their derivative were investigated by using DSC and TGA techniques.Solubility of copolymers and their derivatives were tested in various polar and non-polar solvents. Copolymers and their derivatives were found to be insoluble in common organic solvents. Results indicated that the poly(acrolein-co-vinylpyrrolidone) copolymers could only dissolve efficiently in trichloroacetic acid at 180oC, and partly soluble in aprotic polar solvents, such as in DMF, DMSO and pyridine around 180 oC. Furthermore their modification did not considerably affect the solubility behavior of copolymers.
Benzer Tezler
- Konjuge 7,8 dioksa[6]helisenlerin sentezi ve floresans özellikleri
The synthesis of 7,8 dioxa[6]helicenes and florescence properties
BURCU YEĞİNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE NACİYE TALINLI
- (Alkil) Metakrilatların glisidilmetakrilat ve 1,3 -diokalan ile kopolimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of copolymers of alkylmethacrylates with glycdyl methacrylate and 1,3-dioxolane
ZÜLFİYE İLTER
- Yenilikçi katalitik sistemler ile gliserinin değerli kimyasallara dönüşümü
Conversion of glycerine into valuable chemicals via novel catalytic systems
YAŞAR ZENGİN
Doktora
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL BOZ
- Gliserolden 1,2-propilen glikol üretim prosesinin tasarım ve kontrolü
Production of 1,2-propylene glycol from glycerol design and control
ATİLLA ÖZCAN KARAAĞAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DEVRİM BARIŞ KAYMAK
- Gliserolün heterojen katalitik dehidrasyon ile değerlendirilmesi
Evaluation of glycerol via heterogeneous catalytic dehydration
BÜŞRA KAYA
Doktora
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL BOZ