Synthesis of macromolecular catalyst systems and applications
Makromoleküler katalizör sistemleri ve uygulamaları
- Tez No: 305117
- Danışmanlar: PROF. DR. CİHANGİR TANYELİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 163
Özet
Bu tez makromoleküler katalizör sistemlerini tasarlamayı hedeflemiştir. Katalizörler“Yeşil Kimya”'ya uygun olarak metal iyonu içermemeli ve tekrar kullanılabilirlik özelliğine sahip olmalıdır. Bu nedenle nitroksit kimyası anahtar nokta olarak seçilmiştir. Katalizörler fonksiyonel kısım olarak, en çok tercih edilen nitroksit türevlerinden TEMPO içerecek şekilde sentezlenmiştir. İlk olarak, norbornene yapısı iskelet yapı olarak tercih edilmiştir. 3-(metoksikarbonil) bisiklo[2.2.1]hept-5-en-2-karboksilik asit (49) eldesinin ardından 4-aminoTEMPO yapıya dahil edilmiştir. 4-aminoTEMPO'nun TEMPO türevi olarak tercih edilmesinin nedeni reaktif amin fonksiyonel grubu içermesidir. Sonuç olarak iki farklı monomer elde edilmiştir. Sonrasında, halka açılmalı metatez polimerizasyonu (ROMP) ile first generation Grubbs katalizörü kullanılarak hedef makromoleküllere ulaşılmıştır. Ayrıca, farklı bir katalizör sentezi için, kolay polimerleşme özelliğine sahip olduğu bilinen Tiyofen-Pirol-Tiyofen (SNS) yapısı seçilmiştir. Alkollerin oksidasyonları sonucu hedeflenen aldehit ve ketonlara ulaşmak için Anelli Oksidasyon protokolü uygulanmıştır. Bu protokole göre belirlenen katalizörler sadece % 1mol oranında yüksek aktivite göstermektedir. Bunu takiben diğer uygulama alanlarının araştırılması, farklı bakış açıları olarak elektropolimerizasyon ve biyosensor çalışmalarının yolu açılmıştır. Bu çalışmalara ilave olarak, lablar arası koordinasyonla yürütülen elektrokromik ve biyosensör çalışmaları farklı bakış açıları sağlamıştır. Elektropolimerizasyon üç elektrot ortamında gerçekleşir. Indium Tin Oxide kaplamalı cam slayt (ITO) çalışma elektrodu olarak, platin tel karşı elektrot olarak, gümüş teli de öncü referans elektrot olarak kullanılmıştır. Biyosensör kısmı için, glukoz oksidaz (GOx) moleküler oksijen ortamında glukoz oksidasyonu için model enzim olarak kullanılmıştır. Poli-SNS temelli karboksilik asit ise tutuklama matrixi olarak tercih edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The thesis mainly proposed to design macromolecular catalyst systems. Such catalysts should follow the way of“Green Chemistry”with including no metallic ions and have also the ability of reusability. Hence, nitroxide chemistry was chosen as the key point. Catalysts were synthesized with surely including TEMPO as the functional part as the most preferable nitroxide derivative. As a skeleton, norbornene was chosen firstly. Following obtaining 3-(methoxycarbonyl) bicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2-carboxylic acid (49), 4-aminoTEMPO was attempted to be inserted in the structure. In this case, 4-aminoTEMPO was preferred as a TEMPO derivative so as to include reactive amine functional group. As a result, two different monomers were obtained. Then, Ring Opening Metathesis Polymerization via first generation Grubbs catalyst was adjusted to reach target macromolecules. Furthermore, as a second type skeleton for the catalyst, Thiophene-Pyrrole-Thiophene (SNS) structure was chosen, since these well-known structures have the ability to polymerize easily. Anelli Oxidation protocol including corresponding catalysts in combination with NaOCl+NaHCO3 (pH 9.1) and KBr resulting in remarkable high activity with low catalyst concentrations typically 1 mol % was chosen for the oxidation of alcohols so as to reach to target aldehydes and ketones. Investigation of other applicable areas via collaborative studies was thought to open the way of electrochromic and biosensor studies as the different points of view. Electropolymerization was performed in a three-electrode cell consisting of an Indium Tin Oxide coated glass slide (ITO) as the working electrode, platinum wire as the counter electrode and Ag wire as the pseudo reference electrode. As the biosensor part, glucose oxidase (GOx) was used as the model enzyme for glucose oxidation in the presence of molecular oxygen. Poly-SNS-based carboxylic acid served as an excellent immobilization matrix for glucose sensing.
Benzer Tezler
- Mn2(CO)10 based visible-light photo initiating systems for distinct macromolecular structures
Farklı makromoleküler yapıların sentezi için Mn2(CO)10 temelli görünür bölge fotobaşlatıcı sistemler
MUSTAFA ÇİFTÇİ
- Metal-free modification of polyesters involving reactive triple bond in the main chain
Ana zincirinde üçlü reaktif bağ taşıyan poliesterlerin metalsiz yöntemlerle modifikasyonu
MÜGE ÇETİN
- LED and visible light-induced metal free ATRP using reducible dyes in the presence of amines
İndirgenebilir boyar madde/amin sistemi ile LED ve görünür bölge ışığıyla başlatılmış metal içeriksiz ATRP
CEREN KÜTAHYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Poli(izobutilen-alt-maleik anhidrit)-pregabalin ilaç taşıma sistemlerinin sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of poly (isobutylene-alt-maleic anhydride)-pregabalin drug delivery systems
RABİA NUR CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DOLUNAY ŞAKAR DAŞDAN
- Design and synthesis of complex biomacrolecules and their use in various applications
Karmaşık biyomakromoleküllerin tasarımı, sentezi ve değişik uygulamalarda kullanımı
SEVİM MANOLYA KUKUT
Doktora
İngilizce
2012
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. OKŞAN KARAL-YILMAZ
PROF. DR. YUSUF YAĞCI