Elektrokromik ve fotovoltaik malzemeler için donör-akseptör gruplar içeren pirol ve tiyofen türevlerinin sentezi ve polimerlerinin hazırlanması
Synthesis of pyrrole and thiophene derivatives containing donor-acceptor groups for electrochromic and fotovoltaic materials and preparation of their polymers
- Tez No: 386243
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA GÜLLÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 541
Özet
Bu tez çalışmasında, donör-akseptör gruplar içeren yeni 3,4-alkilendioksitiyofen (ADOT) ve 3,4-alkilendioksipirol (ADOP) türevlerinin sentezi ve elektrokimyasal olarak polimerleştirilmeleri incelenmiştir. Araştırmanın ilk bölümü, hedef monomerlerin eldesinde çıkış maddesi olarak kullanılan 3-brommetiltiyofen, dietil 1-alkil-3,4-dihidroksipirol-2,5-dikarboksilat ve dietil 3,4-dihidroksi tiyofen-2,5-dikarboksilat sentezini içermektedir. İkinci aşamada, 2,3-bis(brommetil)kinoksalin, 1,2-bis(brommetil)benzen, 2,2'-(etilendioksi)dietil ditosilat ve diğer reaktifler sentezlenerek, ilk aşamada elde edilen pirol ve tiyofen diester türevleriyle nükleofilik yer değiştirme tepkimeleri başarılı bir biçimde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen diester türevlerinin hidroliz ve akabinde gerçekleştirilen dekarboksilasyon tepkimeleri sonucunda hedeflenen ADOT ve ADOP türevleri elde edilmiştir. Son olarak, sentezlenen monomerlerin elektrokimyasal olarak polimerleştirilmeleri incelenmiştir. Sentezi gerçekleştirilen yeni bileşiklerin yapıları uygun spektral analiz yöntemleri (FT-IR, GC-MS, 1H-NMR,13C-NMR ve element analizi) kullanılarak aydınlatılmıştır. Hesaplamalı kimya çalışmaları kapsamında, HF ve B3LYP yöntemleriyle, farklı temel kümeler kullanılarak, pirol halkası ve oligomerlerinin EHF (Hartree-Fock enerjisi), EZPTE (sıfır noktası titreşim enerjisi) ve ET (toplam enerji) belirlenmiştir. Bant aralığı enerji değerlerinin (ELUMO-EHOMO) monomerden (n=1), nonamere (n=9) doğru, düzgün bir şekilde azaldığı gözlemlenmiştir. Bağ uzunluğu, dihedral açı ve dipol moment hesaplamalarının sonuçları, tek ve çift sayılı oligomerlerin kendi içinde uyumlu olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, synthesis and electrochemical polymerization of new 3,4-alkylenedioxythiophene (ADOT) and 3,4-alkylenedioxypyrrole (ADOP) derivatives containing donor-acceptor groups have been investigated. The first part of the research includes the synthesis of 3-bromomethylthiophene, diethyl 1-alkyl-3,4-dihydroxypyrrole-2,5-dicarboxylate and diethyl 3,4-dihydroxythiophene-2,5-dicarboxylate which were used as starting material in the synthesis of target monomers. In the second stage; 2,3-bis(bromomethyl)quinoxaline, 1,2-bis(bromomethyl)benzene, 2,2′-(ethylenedioxy)diethyl ditosylate and other reagents were synthesized and their nucleophilic substitution reactions were succesfully performed by using pyrrole and thiophene diester derivatives. As a result of hydrolysis and subsequent decarboxylation reactions of the gathered diester derivatives, the intended ADOT and ADOP derivatives were obtained. Finally, electrochemical polymerization of the obtained monomers were investigated. Structures of the new compounds were characterized by appropriate spectroscopic methods (FT-IR, GC-MS, 1H-NMR,13C-NMR and elemental analysis). Within the scope of the computational chemistry studies, by using HF and DFT methods with different basis sets, EHF (Hartree-Fock energy), EZPTE (zero-point vibrational energy) and ET (total energy) of pyrrole ring and its oligomers were determined. It was observed that the band gap energy values (ELUMO-EHOMO) were decreasing from monomer (n=1) to nonamer (n=9) in a proper way. Results of the calculations of bond length, dihedral angle and dipole moment mark that odd and even numbered oligomers proceed within theirself with consistency.
Benzer Tezler
- Tiyenotiyofen ve bor içeren floresans materyallerin sentez ve karakterizasyonları
Thienothiophene and boron containing fluorescence materials syntesis and characterization
SEBAHAT TOPAL
- Syntheses and examining the electrochemical and spectroscopic properties of fused-thiophene based materials with benzonitrile functional group
Birleşik-tiyofen temelli benzonitril fonksiyonel grup içeren malzemelerin sentezleri ve elektrokimyasal ve spektroskopik özelliklerinin incelenmesi
İLKNUR DEMİRTAŞ
Doktora
İngilizce
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. ERDAL ERTAŞ
- Design, syntheses and structure-property relationships of benzazole and isoindigo comprising conducting polymers
Benzazole ve izoindigo içeren iletken polimelerin dizaynı, sentezi ve yapı-özellik ilişkileri
SEZA GÖKER
Doktora
Türkçe
2019
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
DOÇ. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ
- Tek alkil grubu içeren tiyeno[3,2-b]tiyofen sentezleri, polimerleri ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of mono-alkylated thieno[3,2-b]thiophenes, polymers and investigating of properties
KORAY TANSU İLHAN
- Electrochromic and photovoltaic applications of benzotriazole bearing donor accpetor type conjugated polymers
Benzotriazol içeren donör akseptör tipi polimerlerin elektrokromik ve fotovoltaik uygulamaları
DERYA BARAN