Modeling the solvent effect, kinetics,morphology and catalysis in polymerization reactions
Polimerizasyon tepkimelerinde çözücü etkisi, kinetik, morfoloji ve katalizin modellenmesi
- Tez No: 459375
- Danışmanlar: PROF. DR. VİKTORYA AVİYENTE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Bu tezde kuantum kimyasal yöntemlerle, özellikle yoğunluk fonksiyoneli teorisi (YFT), moleküler dinamik (MD) ve kaba ölçekli simulasyonlar kullanılarak polimerizasyon tepkimelerinde çözücü etkisi, kinetik, morfoloji ve kataliz konuları ele alınmaktadr. Sitren (ST) ve 2-hidroksietil metakrilatın (HEMA) serbest radikal kopolimerizasyon kinetiği üç farklı ortamda (yığın, dimetil formamid (DMF), tolüen) YFT ile incelendi. DMF ortamında HEMA'nın reaktifliğinin ve bununla birlikte kopolimerdeki iceriğinin monomerin polar çözücü ile H-bağı yapma eğiliminden dolayı azaldığı gösterildi. Lewis asit koordinasyonunun N,N -dimetil akrilamidin (DMAM) yayılma kinetiği ve mekanizmasına etkisi YFT ile incelendi. Son birim -monomer tipi yaylmanın izotaktik ürün oluşumunu destekleyen en olası yol olduğu gösterildi. Sıcaklığa duyarlı polimer poli(2-izopropil-2-oksazolin)in (PİPOX) sulu çözeltideki morfolojik davranısı farklı hesapsal yaklaşımlarla incelendi. Tc üzerinde en olası PİPOX yapısı kaba ölçekli yapının tersinir eşleştirmesi ve moleküler dinamik simulasyonlarından sonra burulma açısı analizleriyle elde edildi. En olası PİPOX zinciriyle elde edilen X-ışını kırınım şekli, suda Tc üzerinde oluşan kristal yapılı PİPOX nano şeritlerin deneysel X-ışını kırınım şekline uyum sağglamaktadır. Sonuçlar kristallenmeden önce yeni bir sarmal PİPOX konformasyonunun tanımlanması açısından önemlidir. Benzoxazinlerin katyonik halka açılma polimerizasyonlarının mekanizmaları hala iyi bilinmemektedir. Fenolik ürün vermesi beklenen pC-m monomerinin fenoksi ve fenolik ürün veren tepkime mekanizmaları modellendi; fenolik ürün elde etmek icin olası düzenlenme mekanizmaları da ayrca değerlendirildi.
Özet (Çeviri)
In this dissertation, quantum chemical tools, in particular density functional theory (DFT), molecular dynamics (MD) and coarse-grained (CG) simulations are used to address the solvent e ect, kinetics, morphology and catalysis in polymerization reactions. The free-radical copolymerization kinetics of styrene (ST) and 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) have been investigated by DFT in three di erent media (bulk, dimethylformamide (DMF), toluene). In DMF, the reactivity of the monomer HEMA, thereby its composition in the copolymer decreases because of the H-bonding tendency of the monomer with DMF. The e ect of Lewis acid coordination on the propagation kinetics and mechanism of N,N -dimethyl acrylamide (DMAM) has also modeled with DFT. It is shown that the terminal-monomer type of propagation is the most probable pathway favoring the isotactic product formation. A multiscale approach has been used to understand the morphological behavior of thermo-responsive polymer poly (2-isopropyl-2-oxazoline) (PIPOX) in aqueous solution. The most probable structure for the PIPOX chain above Tc is obtained by torsional analysis after reversemapping of the CG structure followed by MD simulations. X-ray di raction pattern well-reproduces the experimental one for crystalline PIPOX nanoribbons formed in water above Tc. The results are important in identifying a new helical conformation for PIPOX prior to crystallization. The mechanisms of cationic ring-opening polymerization of benzoxazines are still not well established. Reaction mechanisms giving phenoxy and phenolic type products have been modeled for pC-m monomer which is expected to give phenolic type product; the rearrangement mechanisms to obtain phenolic type products are also evaluated.
Benzer Tezler
- Biopolyester / natural polymer blends for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için biyopoliester / doğal polimer harmanları
CANSU ÜLKER TURAN
Doktora
İngilizce
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Lipaz immobilize edilmiş poliakrilamit hidrojellerinin şişme, aktivite ve salım davranışlarının incelenmesi
Investigation of swelling, activity and relese behaviours of lipase immobilized polyacrylamide hydrogels
NAZLI ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiKimya ve Süreç Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DİDEM OMAY
- Bioactive peptide encapsulation by electrospinning technique: Characterization of electrospun fibers and mathematical modelling of release kinetics
Biyoaktif peptitlerin elektroeğirme tekniği ile enkapsülasyonu: Elektroeğrilmiş liflerin karakterizasyonu ve salım kinetiğinin matematiksel modellenmesi
ZAHİDE KIRBAŞ
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ALTAY
- Encapsulation of echium oil and saffron extract in electrospun nanofibers
Echıum yağı ve safran ekstraktının elektroeğrilmiş nanoliflerde enkapsülasyonu
ZAHRA NAJAFI
Doktora
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEŞE ŞAHİN YEŞİLÇUBUK
PROF. DR. FİLİZ ALTAY
- Modeling the solvent effect in free radical polymerization and deamidation of peptides
Serbest radikal polimerizasyonu ve peptitlerin deamidasyonunun modellenmesi
BERNA DOĞAN