Aerobik oksidasyon reaksiyonları için homojen metal katalizörlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of homogeneous metal catalysts for aerobic oxidation reactions
- Tez No: 701353
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN ARSLAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Dünyanın çevre ve enerji zorluklarını aşmak için, kimyasal kataliz araştırmaları odağını tehlikeli kirleticilerin kullanımını azaltan alternatif yöntemleri keşfetmeye kaydırdı. Bu büyük zorluğun merkezinde çevreye zarar vermeyen reaktifleri kullanan sürdürülebilir geçiş metali katalizörlerini keşfetme ihtiyacı yatmaktadır. Dolayısıyla koordinasyon kimyasında amid donörleri içeren heterosiklik ligand sistemleri ve bu ligandlar ile koordine olmuş geçiş metal kompleksleri dikkat çekmektedir. Buradan hareketle, bu tezde bis(2-aminofenil)amin iskeletinin amid donörleri ile türevlendirilmesiyle üç dişli NNN tipinde ligandlar (H3L1-5) ve bu ligandların dioksijeni aktive edebilecek mononükleer ve dinükleer kobalt(II) geçiş metal kompleksleri sentezlenmiştir. Ürünlerin karakterizasyonlarında FT-IR, 1H NMR, 13C NMR, UV-Görünür bölge ve tek kristal X-ışını kırınımı teknikleri kullanılmıştır. Sentezlenen kobalt(II) kompleks bileşiklerinin katalizdeki önemi vurgulanmış ve bu redoks aktif ligandların reaktiviteyi arttırmadaki rolü araştırılmıştır. Aerobik oksidasyon reaksiyonlarını gerçekleştirmek için H3L1-5 ligandlarını içeren kobalt(II) komplekslerinin dioksijen aktivasyonu incelenmiştir. Ayrıca sentezlenen komplekslerin trifenilfosfin oksidasyonundaki katalitik etkinlikleri araştırılmıştır ve ürün takibi GC-MS spektroskopik yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Kristal olarak izole edilen mononükleer ve dinükleer kobalt(II) komplekslerin katalitik aktivite testleri dioksijen varlığında yapılmış ve trifenilfosfin'in trifenilfosfin oksit'e oksijen atom transferi incelenmiştir. Katalitik reaktiviteleri incelendiğinde kobalt(II) metal komplekslerin genel olarak yüksek verimde aktivite gösterdiği (6 h, %90-96; 24 h %100; trifenilfosfin'in trifenilfosfin oksit'e dönüşümü) tespit edilmiştir. Moleküler yapıya elektron sağlayan farklı substitue gruba sahip olan redoks aktif ligandların kobalt(II) komplekslerinin genel olarak daha iyi aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Elde edilen veriler elektrokimyasal sonuçlar ile uyumludur. Bu sonuçlara göre tez kapsamında redoks aktif ligandları (H3L1-5) ile sentezlenen mononükleer ve dinükleer kobalt(II) komplekslerin oksijen atom transferini teşvik edebildiğini ve aerobik oksidasyon reaksiyonları için uygun katalizörler olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
To undergo the world's environmental and energy challenges, chemical catalysis research has shifted its focus to exploring alternative methods that reduce the use of hazardous pollutants. At the heart of this great challenge is the need to discover sustainable transition metal catalysts using environmentally utilize reagents. Therefore, heterocyclic ligand systems containing amide donors and transition metal complexes coordinated with these ligands draw attention in coordination chemistry. From this point of view, in this thesis, tridentate NNN type ligands (H3L1-5) and mononuclear and dinuclear cobalt(II) transition metal complexes of these ligands that can activate dioxygen were synthesized by derivatization of the bis(2-aminophenyl)amine skeleton with amide donors. FT-IR, 1H NMR, 13C NMR, UV-Visible and single crystal X-ray diffraction techniques were used for the characterization of the obtained products. The importance of synthesized cobalt(II) complexes bearing H3L1-5 ligands in catalysis was emphasized and the role of redox active ligands in increasing this reactivity was investigated. The dioxygen activation of cobalt(II) complexes was investigated to perform aerobic oxidation reactions. In addition, the catalytic activities of the synthesized complexes for triphenylphosphine oxidation were investigated and product tracking was carried out by GC-MS spectroscopic method. Catalytic activity tests of mononuclear and dinuclear cobalt(II) complexes isolated as crystals were performed in the presence of dioxygen and oxygen atom transfer of triphenylphosphine to triphenylphosphine oxide was investigated. When their catalytic reactivity was examined, it was determined that cobalt(II) metal complexes generally showed high efficiency (6 h, 90-96%; 24 h 100%; conversion of triphenylphosphine to triphenylphosphine oxide). It was also determined that cobalt(II) complexes of redox active ligands, which have different substituent groups that provide electrons to the molecular structure, generally show better activity. The obtained data are in agreement with the electrochemical results. According to these results, it has been determined that mononuclear and dinuclear cobalt(II) complexes synthesized with redox active ligands (H3L1-5) can promote oxygen atom transfer and are suitable catalysts for aerobic oxidation reactions.
Benzer Tezler
- Effect of pre-concentration technique on the extraction of volatile compounds in beef and changes in quality parameters under dynamic storage conditions
Çiğ etten uçucu bileşenlerin ekstraksiyonunda ön konsantrasyon tekniğinin etkisi ve dinamik muhafaza şartları altında kalite parametrelerinin değişimi
AYLİN MET ÖZYURT
Doktora
İngilizce
2018
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEŞE ŞAHİN YEŞİLÇUBUK
- Bimetallic hydroxide catalysts for aerobic C-H activation
Aerobik C-H aktivasyonu için çift metalli hidroksit katalizörleri
BEYZANUR ERDİVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRAH ÖZENSOY
- Intramolecular through-space charge-transfer in naphthalene-based compounds and development of an efficient heterogeneous catalytic method for the aerobic C-H oxidation of alkylarenes
Naftalin temelli bileşiklerde intramoleküler uzay-içi yük transferi ve alkilarenlerin aerobik C-H oksidasyonu için etkili bir heterojen katalitik yöntemin geliştirilmesi
EYLÜL ÇALIKYILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUNUS EMRE TÜRKMEN
- Transition metal catalysis for aerobic C-H oxidation reactions and for the synthesis of fluoranthene derivatives
Aerobik C-H oksidasyon reaksiyonlari ve floranten türevlerinin sentezi için geçiş metal katalizi
YEŞİM ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUNUS EMRE TÜRKMEN
- Critical evaluation for nitrogen removal performance of a stereotype activated sludge system under dynamic process conditions
Dinamik proses koşulları altında stereotip aktif çamur sisteminin azot giderme performansı için kritik değerlendirme
MİNEL BODUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL