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: Belirtilmemiş.
- 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: 85
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
- Mxene kristalleri tabanlı iki boyutlu malzemelerin fiziksel özelliklerinin yoğunluk fonksiyoneli teorisiyle (DFT) incelenmesi
Density functional theory (DFT) investigation of the physical properties of Mxene crystals based two dimensional materials
ERDEM BALCI
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAVAŞ BERBER
- Türkiye üzerindeki iyonkürede meydana gelen bozulmaların ionolab-hızlı fourier dönüşümü (I-FFT) ile incelenmesi
Investigation of disturbances in ionosphere over Turkey using ionolab-fast fourier transform (I-FFT)
RAJA S.O. MOMIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEÇİL KARATAY
- Molecular modeling of Bcl-xL post-translational modifications and of keteniminium salts
Bcl-xL post-translasyonel modifikasyonlarının ve keteniminyum tuzlarının moleküler modellenmesi
GAMZE TANRIVER
- 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