A dft investigation of the tacticity of acrylamides in free radical polymerization
Akrilamidlerin serbest radikal polimerizasyonunun taktisitesinin dft ile incelenmesi
- Tez No: 324006
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURCAN TÜZÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Akrilamitler, Hesap yöntemleri, Kuantum mekaniği, Schrödinger denklemi, Stereoselektif katılma, Acrylamides, Calculation methods, Quantum mechanics, Schrödinger equation, Stereoselective addition
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Serbest radikal polimerizasyonlarında, taktisitenin kontrolü; nihai ürünün fiziksel, termal ve mekanik özelliklerini etkilemesi bakımından önemli bir husustur. Bu özellikler; örneğin camsı geçiş ve erime sıcaklığı, mekanik kuvvet, kristallik oranı ve çözünebilirlik, polimerlerin kullanım alanlarını belirlerler. Hem laboratuvar hem endüstriyel düzeyde, istenilen özellikte ürün elde edebilmek için, polimer zincirinin stereoregularitesi reaksiyon sırasında kontrol edilebilmelidir. Çünkü sıcaklık, çözücü, monomer/başlatıcı konsantrasyon oranı, ya da reaksiyon ortamına eklenen katkı maddeleri, bir polimerin taktik (isotaktik ya da sindiotaktik) ya da ataktik oluşunu etkiler. Kuantum mekaniksel hesaplamalar, değişik reaksiyon koşullarını da hesaba katarak, her bir reaksiyonu ayrı ayrı incelemeye imkan vermesi bakımından, reaksiyon mekanizmalarının anlaşılabilmesi ve aydınlatılabilmesi için oldukça elverişli bir yöntemdir. Bu çalışmada, bir seri akrilamid monomerinin, N,N-dimetilakrilamid (DMAAm), N-metil-N-fenilakrilamid (MphAAm) ve N,N-difenilakrilamid (DPAAm), serbest radikal polimerizasyonundaki taktisiteleri kuantum kimyasal yöntemle incelenmiştir. Reaksiyonların propagasyon adımlarını değerlendirmek amacıyla, 6-31+G(d,p) seviyesinde DFT (Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi) metodu ile geometri optimizasyonları, frekans ve solvent hesaplamaları yapılmıştır. Bu çalışmadaki hesaplamalar, akrilamidlerin stereospesifik katılma modları üzerinde sübstitüent, sıcaklık, solvent ve stereospesifik yapıcı moleküllerin etkisini incelemeyi amaçlamıştır. Yapılan hesaplamalar neticesinde, belirli reaksiyon koşularında, üç farklı sübstitüye akrilamid monomerinin polimerizasyonunun mekanizması aydınlatılmış, ilgili deneysel verilerle karşılaştırılmış ve deneysel olarak bulunan sonuçlarla uyum gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Tacticity control in free radical polymerization is an important topic since it affects the physical, thermal and mechanical properties of the final product. These properties such as the glass transition and melting temperatures, mechanical strength, the amount of crystallinity and solubility determine the application area of the polymers. In order to obtain the desired product in both laboratory and industrial scale, stereoregularity of the polymer chain should be controlled during the reaction because temperature, solvent, monomer/initiator concentration ratio or additives affect and determine whether a polymer is a tactic polymer (isotactic and syndiotactic) or an atactic polymer. Quantum mechanical calculations is a very convenient way to understand and identiy the reaction mechanisms because it gives chance to explore the individual reactions by taking the reaction conditions into account. In this study, the tacticities of a series of acrylamide monomers; DMAAm (N,N-Dimethylacrylamide), MphAAm (N-methyl-N-phenylacrylamide) and DPAAm (N,N-diphenylacrylamide) is investigated with quantum chemical tools. A DFT ( Density Functional Theory) at 6-31+G(d,p) level of theory is used for optimization of the geometries, frequency and single point solvent calculations to evaluate the propagation steps of the reactions. The calculations in this study aim to show the effect of substituent bulkiness, temperature, solvent and stereospecific inducers on the stereospecific addition modes of acrylamides. The results of our calculations identify the mechanisms of the polymerizations of these three types of acrylamides at specific reaction conditions and reproduce the corresponding experimental findings with a good agreement.
Benzer Tezler
- A computational approach to the free radical polymerization of acrylates and methacrylates
Akrilat ve metakrilatların serbest radikal polimerizasyonlarına kuramsal bir yaklaşım
İSA DEĞİRMENCİ
Doktora
İngilizce
2010
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VERONİQUE VAN SPEYBROCKE
PROF. DR. VİKTORYA AVİYENTE
- A computational investigation of the interaction of HCl with small interstellar gas molecules by using quantum mechanical methods
Kuantum mekanik yöntemler kullanılarak HCl molekülünün yıldızlararası ortamdaki küçük gaz molekülleriyle etkileşiminin kuramsal incelenmesi
DUAA ALIA
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. BERKAY SÜTAY
- Investigation of the interaction of the molecular structure of compound C24H24N6OS2 with DNA bases by DFT
C24H24N6OS2 bileşiğinin moleküler yapısının DNA bazları ile etkileşiminin DFT ile araştırılması
ZAINULABDEEN MOHAMMED JALIL JALIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyofizikÇankırı Karatekin ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM YÜKSEKTEPE ATAOL
- Investigation of spin gapless materials: A first principles DFT+GW study
Spin boşluksuz malzemelerin incelenmesi: İlk prensipler DFT+GW çalışması
KÜBRA NUR KALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT TAŞ
- Antikanser aktivite potansiyeline sahip olan bazı benzotiyazol sübstitüe pirazol-kalkan ve hidrazon türevlerinin DFT yöntemi ile incelenmesi
Investigation of some benzotiyazole substitute pirazolshield and hydrazone derivatives with antiquariative activity potential by the DFT method
DENİZ ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR TUNAY TAŞLI