Synthesis of phthalocyanine containing poly (Methyl methacrylate) by ATRP
ATRP ile ftalosiyanin içeren polimetilmetakrilat sentezi
- Tez No: 389351
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- 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: 98
Özet
1930'lardaki kazara bulunuşlarından beri ftalosiyaninler alışılmamış kimyasal ve fiziksel özelliklerinden ötürü en çok araştırma yapılan organik fonksiyonel maddelerden biri olmuştur. Yapılarındaki 18-π elektronlu aromatik sistem ve periyodik tablodaki birçok metal atomu ile koordine olabilmeleri sayesinde farklı işlevselliklere sahiplerdir.Ftalosiyaninler ağ, ana zincir veya yan zincir olarak makromoleküler yapılar ile birleştirilmiş halde bulunabilirler. Bunların yanı sıra uç grup, yan grup olarak ve polimerin merkezine merkez grup olarak dahil olabilirler. Ftalosiyaninlerin polimer merkezlerinde bulunduğu durumlarla ilgili çalışmalar yaygınlaşmaya başlamıştır. Yeni polimer-ftalosiyanin bağlarının oluşturulması şu an çalışılmakta olan aktif bir alandır ve yapılan yeni malzemelerde gözlemlenen gelişmiş özellikler bu alandaki çalışmaları hızlandırmaktadır. ATRP, molekül ağırlığını iyi bir şekilde kontrol ve nispeten düşük polidispersiteye sahip polimer sentezi için çok yönlü ve uygun bir tekniktir. ATRP iyi tanımlanmış bileşimlere, mimari yapılara, uç grup işlevselliklerine ve zincir topolojilerine sahip çeşitli polimerlerin sentezlenmesine olanak tanımaktadır. Bu çalışmada, metil metakrilatın polimerleştirilmesi sırasında kulanılabilecek bir radikal başlatıcı oluşturulmuştur ve bu başlatıcı ATRP reaksiyonunda etkin bir şekilde kullanılmıştır.İlk aşamada, metalsiz ve çinko metalli hidroksil uç grubu bulunan ftalosiyaninlerin uç grupları modifiye edilmiştir. Reaksiyon verimi gravimetrik olarak hesaplanmıştır. Yapılar arasınaki farklar FT-IR ve NMR yöntemleri ile incelenmiştir. Ayrıca yeni oluşturulan metalsiz ve metalli ftalosiyaninlerin elektrokimyasal özellikleri de incelenmiştir. Sentezlenen ftalosiyaninler metil metakrilatın ATRP yöntemiyle polimerleştirilmesinde başlatıcı olarak kullanılmıştır.Reaksiyon süresinin polimerizasyona etkisi incelenmek üzere metil metakrilat monomerinin elde edilen ftalosiyaninler ile bakır(I)bromür/ N,N,N′,N′,N′′-pentametildietilentriamin katalizörlüğünde metalsiz başlatıcı için 12, 24 ve 48 saat ve metalli başlatıcı için 6, 12, 24 ve 48 saat boyunca reaksiyon vermesi sağlanmıştır. Jel Geçirgenlik Kromotografisinde ile polimetimetakrilatların moleküler ağırlıkları (Mn) ve moleküler ağırlık dağılımları (PDI) incelenmiştir. Beklenildiği üzere reaksiyon süresinin artması polimerin molekül ağırlığı artmış ve molekül ağırlık dağılımı düşmüştür. Oluşan polimerlerin yapısı FT-IR ve NMR yöntemleri ile incelenmiştir. Hem ftalosiyanin başlatıcılarının hem de polimerlerinin elektrokimyasal özellikleri incelenmiştir ve birbirlerine benzer karakterde özellikleri olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca başlatıcıların ve polimerlerin elektronik absorpsiyon ve floresans özelliklerine bakılıp gerekli karşılatırmalar yapılmıştır. Elektronik absorpsiyon özelliklerinden elde edilen en önemli sonuç, beklenildiği üzere metalsiz başlatıcıyla sentezlenen polimerlerin içerisinde metal bulunan polimerlerle benzer elektronik absorpsiyon spektrumları vermesdir. Bunun nedeni ortamın sıcaklığı ve ortamda bulunan fazladan bakır kompleksleri nedeniyle ATRP sırasında metalsiz ftalosiyaninlerin merkezine bakır atomunun yerleşmesidir. Floresans spekrumlarından çıkarılan sonuç ise düşük ağırlıklı polimerlerin floresans özelliğini koruduğu fakat molekül ağırlığı arttıkça kendiliğinden sönümlemelerin gözlenmeye başlanmasıdır. Son olarak geçirgenlik özellikleri incelenmiş, ftalosiyaninlerin başlatıcı olarak kullanılmasıın polimetilmetakrilatların geçirgenlik özellkliklerini olumsuz yönde etkilemediği gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Since their accidental discovery in 1930s, the phthalocyanines have been one of the most studied classes of organic functional materials because of their unusual chemical and physical properties Their diverse functionality comes from its 18-π electron aromatic system and their ability to coordinate with most of the metal atoms in the periodic table.Phthalocyanines can be incorprated whitin the the macromolecular structure as either network, main-chain or sidechain polymers. In addition, they can also be present as end-groups, pendant groups or as a core of a polymer which is an active area of research. ATRP is one of the very versatile and convenient techniques for polymer synthesis with good control of the molecular weight and relatively low polydispersities. ATRP also allows the synthesis of a variety of polymers with well-defined compositions, architectures, functionalities, and chain topology.In this study, methyl methacrylate is polymerized by ATRP using brominated phthalocyanines as macroinitiator. Therefore, hydroxy end group containing phthalocyanines are brominated to form reactive bromine groups. Structure of the phthalocyanines were examined by NMR, FT-IR and electrochemical studies. Bromine functional group take part in initiating the poly(methyl methacrylate) chain growth. Polymerization characteristics, chemical structure, thermal, UV-Vis, fluoresence and transmittance properties were examined by analysis.
Benzer Tezler
- Klik kimyası ile ftalosiyanIn fonksiyonlu fotokürlenebilir kopolimer sentezi ve polimer dağılmış sıvı kristal film hazırlanması
The synthesis of phthalocyanine functional photocurable copolymer and the prepation of polymer dispersed liquid crystal
EMEL ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiHitit ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜMEYRA MERT BALABAN
- Synthesis of photochromic coating materials
Fotokromik kaplama malzemelerinin sentezi
MEHTAP DELİBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
- Terminal grup olarak simetrik olmayan kobalt ftalosiyanin içeren polistiren ve polimetil metakrilat polimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of non-symmetrical cobalt phthalocyanine as terminal group - polystyrene and polymethyl methacrylate polymers
SİNEM TEMİZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALTUĞ MERT SEVİM
- Alkylthio-and alkynylthio-substituted phthalocyanines
Alkiltiyo- ve alkiniltiyo-sübstitüe ftalosiyaninler
SAİDA KAİPOVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE DİNÇER
- Polietilenglikol sübstitüe yeni makromoleküllerin sentezi, fiziksel ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
The synthesis of polyethyleneglycol substituted new macromolecules and investigation of their physical and biological properties
CANAN USLAN
Doktora
Türkçe
2018
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEHİCE ŞEBNEM SESALAN