Experimental and computational investigation of structure-reactivity relationship of methacrylates
Metakrılatların yapı-reaktivite ilişkilerinin deneysel ve hesapsal incelenmesi
- Tez No: 325496
- Danışmanlar: PROF. DUYGU AVCI SEMİZ, PROF. VİKTORYA AVİYENTE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 287
Özet
Bu çalışmanın ilk bölümünde, bir dizi alkil ?-hidroksimetakrilat (RHMA) sentezlendi ve yapı-reaktivite ilişkilerinin polimerleşmeleri üzerindeki etkisini anlamak için hesapsal modelleme yapıldı. H-bağı, ?-? etkileşimleri ve dipol moment gibi çeşitli faktörler incelendi. Deneysel olarak, çalışılan monomerler arasında ?-? istiflenmesi ve H-bağı içeren aromatik karbamatların en yüksek polimerleşme hızına sahip oldukları bulundu. Hesapsal olarak, ilerleme hız sabiti kp, modellenmiş olan monomerlerin polimerleşme özelliklerini kalitatif olarak taklit etmektedir ve alkil ?-hidroksimetakrilatların polimerleşme özelliklerinin öngörüsünde güvenle kullanılabilir. Sonuç olarak bu çalışmaların, RHMA monomerlerinin sentezinden önce reaktivite tahmini için kullanılacağı düşünülmektedir. Ek olarak, RHMA bazlı polimerleşebilen ve polimerik fotobaşlatıcılar sentezlendi ve UV ile kürleştirilebilir kaplamalar için değerlendirildi. Bu calışmanın ikinci bölümünde ise, glisidil metakrilat (GMA) türevleri sentezlendi ve dişçilikte kullanılan malzemelerde reaktif seyreltici ajan olarak kullanılma potansiyelleri değerlendirildi. Ayrıca, metil ?-[(aliloksi) metil] akrilatın 5-elemanlı halkalarla siklopolimerleşmesine rağmen alil metakrilat (AMA) ve alil 2-siyanoakrilatın (ACA) herhangi bir halka düzenlenmesi olmadan polimerleşmesine bir açıklama getirildi. AMA ve ACA'nın yapısındaki C3 pozisyonundaki karbonil grubunun varlığının, oksijenin yanındaki diğer doymamış karbon ile hibridizasyonundaki uyumsuzluktan dolayı siklizasyonu engellendiği saptandı. Tezin son bölümünde, çözücünün akrilik asit (AA) ve metakrilik asit (MAA) in ilerleme hız sabitlerine etkisi incelendi. Her iki monomer için de, derişik ortamdan seyreltik ortama geçerken monomerlerin ilerleme tepkimesinin hız sabitinin arttığı deneysel olarak gözlemlenmiş, kanıtlanmışdır. Bu iki monomerin reaktivitesi derişik ve seyreltik ortamda kuantum kimyasal methodlar kullanılarak açıklanmıştır.
Özet (Çeviri)
In the first part of this work, a series of alkyl ?-hydroxymethacrylates (RHMA) were synthesized and computationally modeled in order to understand the structure-reactivity relationships in their polymerizations. Several factors including H-bonding, ?-? interactions and dipole moment were investigated. Experimentally, among the studied monomers, aromatic carbamates containing ?-? stacking and H-bonding were found to have highest rate of polymerization. Computationally, the rate constants for propagation kp mimic the qualitative polymerization trends of the monomers modeled and can be used with confidence in predicting the polymerizability behaviors of alkyl ?-hydroxymethacrylates. Finally, these studies are expected to be used for the prediction of RHMA monomers prior to synthesis. In addition, RHMA based polymerizable and polymeric photoinitiators were synthesized and evaluated for UV curable coatings. In the second part of this work, glycidyl methacrylate (GMA) derivatives were synthesized and evaluated with respect to their potential to be used as reactive diluents in dental materials. An explanation was also proposed for the cyclopolymerization of methyl ?-[(allyloxy) methyl] acrylate via 5-membered rings, while allyl methacrylate (AMA) and allyl 2-cyanoacrylate (ACA) polymerize without ring formation. It has been pointed out that the presence of carbonyl group at C3 in AMA and ACA inhibits the cyclization because of its incompatibility in hybridization with the other unsaturated carbon next to the oxygen. In the last part of this thesis, the effect of solvent on the propagation rate coefficients of acrylic acid (AA) and methacrylic acid (MAA) have been elucidated. Both for MAA and AA it was experimentally found that the propagation rate constants of the monomers increase by more than one order of magnitude in going from the bulk to a highly dilute system. The reactivities of these two monomers have been explained in the bulk and dilute medium by using quantum chemical methods.
Benzer Tezler
- Pikrik asit ile 2-aminofenol ve 4-aminofenol arasında oluşan enerjik ko-kristallerin x-ışını kırınımı ve kuantum mekaniksel hesaplama yöntemleri ile incelenmesi
Investigation of energetic co-crystals formed between picric acid with 2-aminophenol and 4-aminophenol by x-ray diffraction and quantum mechanical calculation methods
LEVENT TÜRKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEYLA YILDIRIM
- Theoretical investigation of structural and electronic properties of some transition metal ansa complexes
Bazı geçiş metali ansa komplekslerinin yapısal ve elektronik özelliklerinin kuramsal incelenmesi
DİLEK YÜKSEL
- Aort kapağı kan akımının katı-sıvı etkileşim yöntemiyle sayısal incelenmesi
Numerical investigation of the aortic valve blood flow using fluid-structure approach
ARMİN AMİNDARİ
Doktora
Türkçe
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR KIRKKÖPRÜ
- Thermal-hydraulics analysis of ITU TRIGA MARK II Research Reactor with 3D computational fluid dynamics simulations
İTÜ TRIGA MARK-II Araştırma Reaktörünün 3D hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonu ile ısıl hidrolik analizi
FERİDE KUTBAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENEM ŞENTÜRK LÜLE
- Computational investigation of organic reactions via mechanistic approaches
Organik tepkimelerin mekanistik yaklaşımlar kullanılarak hesapsal incelenmesi
ESRA BOZ