Supranolecular chemistry of cucurbit[n]uril homologues with a ditopic guest and light emitting conjugated polymers
Kükürbit[n]urillerin bir ditopik misafir molekül ve ışıyan bir konjüge polimer ile süpramoleküler kimyası
- Tez No: 297741
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DÖNÜŞ TUNCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Bu tezin genel amacı kükürbit[n]yuril (CB[n]) (n= 6,7,8) homologlarının çeşitli organik misafir moleküller ile kendiliğinden sıralanma, bir araya gelme ve tanıma yoluyla nano-yapılar oluşturma yeteneklerini keşfetmekti.Tezin ilk kısmında, CB[n] homologlarının iki ucunda fonksiyonel grup taşıyan bir zincir moleküle karşı gösterdiği seçicilik ve tanıma özellikleri araştırıldı. Misafir zincir molekül, bir N'-bis-(2-azido-etil)-dodekan-1,12-diamin tuzu ve propargilaminin Cu(I) kataliziyle girdiği klik reaksiyon sonucunda sentezlendi; bu misafir molekül kimyasal ve geometrik açıdan farklı olan, esnek ve hidrofobik bir dodesil grubu ve amonyum grubu ile sonlandırılmış iki adet beş üyeli triazol halkası taşır. Misafir molekül ve CB[6], CB[7], CB[8 homologları arasındaki sırasıyla 1:2, 1:1 ve 1:1 oranlarında kompleks oluşumu 1H NMR ve kütle spektrometrisi ile doğrulandı. Bunun yanında kükürbityuril 6, 7 ve 8 türevlerinin kimyasal doğaları, hacim ve şekillerine göre tanıma ve kendiliğinden sıralanma kabiliyetleri doğrulandı. Sıralanmaya özgü, kükürbityuril 6 ve 8 taşıyan, kinetik açıdan kontrol edilebilen ve oluşumu mikrodaire ekleme rejimine dayalı bir hetero[4]sözderotaksan oluşumu gözlendi.Çalışmanın ikinci bölümünde ise, kükürbityuril türevlerinin iyonik olmayan konjüge polimerlerin sudaki çözünürlüklerine ve fotofiziksel özelliklerine olan etkisi araştırıldı. Floren bazlı bir konjüge polimerin, poli[9,9-bis{6(N,N-dimetilamino)hexil}floreneko-2,5-tiyonilen (PFT), Suzuki eşleşmesine bağlı sentezlenmesinin ardından 1D and 2D NMR, UV?vis, floresans spektroskopi ve matriks-destekli lazer salınım spektroskopisi (MALDI-MS) kullanılarak karakterizasyonu yapıldı. PFT polimerinin CB[6], CB[7] ve CB[8] homologları ile ilişkisi araştırıldı ve sadece CB[8] homoloğunun suda çözünür bir katılma kompleksi oluşturduğu gözlendi. Ayrıca, kompleks oluşumuna bağlı olarak floresan kuantum veriminde önemli oranda bir artma gözlendi. PFT@CB[8] kompleksinin yapısını araştırmak için 1H-NMR ve selektif 1D-NOESY yöntemleri, morfoloji tayini için ise çeşitli görüntüleme teknikleri (AFM, SEM, TEM, floresans optik mikroskopi vb.) kullanıldı. Sonuçlar kendiliğinden bir araya gelme yoluyla kükürbituril 8 güdümlü keseciklerin oluştuğunu gösterdi. Bu nanoyapıların boyutları ise dinamik ışık saçılımı (DLS) ölçümleri ile tayin edildi.
Özet (Çeviri)
The general objective of this thesis is to explore the ability of cucurbit[n]uril (CB[n]) (n= 6,7,8) homologues to form nano-structured supramolecular assemblies with various organic guests through self-sorting, self-assembly and recognition.In the first part of the thesis, the selectivity and recognition properties of CB[n] homologues towards a ditopic guest have been investigated. The guest was synthesized through Cu(I)-catalyzed click reaction between the salts of N,N'-bis-(2-azido-ethyl)-dodecane-1,12-diamine and propargylamine and contain two chemically and geometrically distinct recognition sites, namely, a flexible and hydrophobic dodecyl spacer and a five-membered triazole ring terminated with ammonium ions.Complex formation between the guest and CB[6], CB[7] and CB[8] in the ratios of 1:2, 1:1 and 1:1, respectively, was confirmed by 1H NMR spectroscopy and mass spectrometry. It was also revealed that CB[n] homologues have ability to self-sort and recognise the guests according to their chemical nature, size and shape. Kinetic formation of a hetero[4]pseudorotaxane via sequence-specific self-sorting was confirmed and controlled by the order of the addition.In the second part, the effect of CB[n] homologues on the dissolution and the photophysical properties of non-ionic conjugated polymers in water were investigated. A fluorene-based polymer, namely, poly[9,9-bis{6(N,N dimethylamino)hexyl}fluorene-co-2,5-thienylene (PFT) was synthesized via Suzuki coupling and characterization was performed by spectroscopic techniques including 1D and 2D NMR(Nuclear Magnetic Resonans), UV?vis, fluorescent spectroscopy, and matrix-assisted laser desorption mass spectrometry (MALDI-MS)(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectroscopy ). The interaction of CB[6], CB[7] and CB[8] with PFT have been investigated and it was observed that only CB[8] among other CB homologues forms a water-soluble inclusion complex with PFT. Furthermore, upon complex formation a considerable enhancement in the fluorescent quantum yield of PFT in water was observed. The structure of resulting PFT@CB[8] complex was characterized through 1H-NMR and selective 1D-NOESY(The Nuclear Overhauser Enhancement Spectroscopy) and further investigated by imaging techniques (e.g. AFM(Atomic Force Microscopy), SEM(Scanning Electron Microscopy), TEM(Transmission Electron Microscopy) and fluorescent optical microscopy) to reveal the morphology. The results suggested that through CB[8]-assisted self-assembly of PFT polymer chains vesicle-like nanostructures formed. The sizes of nanostructures were also determined using dynamic light scattering (DLS(Dynamic Light Scattering)) measurements.
Benzer Tezler
- Cucurbituril-based supramolecular constructs for the diverse applications of nanomedicine
Çeşitli nanotıp uygulamaları için kükürbitüril tabanlı supramoleküler yapılar
MELİS ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DÖNÜŞ TUNCEL
- Application of covalent organic framework based on porphyrin and cucurbit[6]uril as a bifunctional electrocatalyst for hydrogen and oxygen evolution
Hidrojen ve oksijen evrimi için bifonksiyonel elektrokatalizör olarak porfirin ve kükürbit[6]üril bazlı kovalent organik yapının uygulanması
YASAMAN SHEIDAEI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DÖNÜŞ TUNCEL
- Stimuli responsive and self-healing calix[4]pyrrole based supramolecular gels constructed by anion recognition
Anyon tanıma ile oluşturulmuş duyarlı ve kendi kendini onarabilen kaliks[4]pirol temelli supramoleküler jeller
FATMA YELDA ÜNLÜ
- Kobalt ftalosiyanin ve kobaltoksim komplekslerinin fotokimyasal ve elektrokimyasal incelenmesi
Photochemical and electrochemical investigation of cobalt phtalocynanine – cobaltoximes complexes
AYKUT DEMİR
- Physically cross-linked polymers through anion recognition
Anyon tanınması ile fiziksel olarak çapraz bağlanmış polimerler
AYŞE ODABAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH AYDOĞAN
