Geri Dön

From design to synthesis and from structure to function: Helical polymers

Tasarımdan senteze ve yapıdan fonksiyona: Helikal polimerler

PDF İndir

  1. Tez No: 752602
  2. Yazar: GİZEM ÇALIŞGAN ÜNAY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AKIN AKDAĞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 261

Özet

Heliks yapıları, atomaltı boyuttan galaktik boyuta kadar doğada çeşitli ölçeklerde karşılaşılan en seçkin motiflerden biridir. Evrende boyut makro düzeye ulaştıkça işlevsellik artar ve yapılar daha düzenli hale gelir. Bu tür sistemlerde sarmallık yaygın olarak oluşur ve işlevsellikte çok önemli bir rol oynar. Küçük kiral yapı taşları helisel yapılar oluşturmak için çözünme gibi dış etkenlerin yardımıyla kendilerini düzenlerler. Bu özelliklerden esinlenerek, omurgasında modifiye edilmiş tartarik asit bileşiğine sahip yeni kiral polimerler tasarlanmıştır.Muhtemel molekül içi etkileşimler ve çözücü etkisi ile oluşturulan düzenli yapıların karakterizasyonu için, kondenzasyon polimerizasyonu sırasında polimer omurgasına skuarain veya diaminotereftalat gibi kromoforik birimler eklenmiştir. Polimerik seviye çalışmalarının yanı sıra, küçük kiral skuarain boya içeren bileşiklerin her iki enantiyomerik formu geliştirilmiş ve karakterize edilmiştir. Ayrıca, kiral muadilleri dışında, üç yeni squarain boyası sentezlenmştir. Çeşitli büyüklükteki bu bileşikler kullanılarak optik özellikler, kiralite indüksiyonu ve solvent etkileri üzerine çalışmalar yapılmıştır. Sentez ve karakterizasyon çalışmalarının ardından, küçük kiral squarain boya içeren bileşikler, farklı çözücü karışımlarında agregasyon çalışmalarına tabi tutulmuştur. Yapılan çalışmalarda, hem D hem de L modifiye alanin boyalarının agregatlarının aynı yönde CD aktivitesine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu sonuçlardan agregasyonun çekirdek kare birimlerden başladığı ve her iki enantiyomerin agregatlarının aynı yöne doğu konumlandırmasıyla kendilerini en kararlı biçimde düzenledikleri ortaya konmuştur. Sonuçlar teorik hesaplamalarla desteklenmiştir. Kiral squarain içeren polimerler kısmında, CD spektroskopisinden elde edilen sonuçlar, sarmal yapıların agregasyon çalışmaları sırasında oluştuğunu ve sarmallık yönünün tartarik asit biriminin kiralitesi ile kontrol edilebileceğini göstermiştir. Diaminotereftalat (DAT) içeren polimerler, kayroptik özelliklerinden dolayı tekli çözücülerde CD aktivitesi göstermiştir. DAT kromoforların özelliklerinin daha ayrıntılı araştırılması için model monomer sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Model monomerin optik çalışmalarından elde edilen sonuçlar polimerlerle tutarlı sonuçlar vermiştir. Ayrıca, saklama koşullarının çözücü içindeki DAT'ların davranışını etkilediği görülmüştür. Teorik hesaplamalar, H-bağının çözeltideki düzenlemelerinde esas olduğunu ortaya koymuştur. Sentetik, spektroskopik, kromatografik ve teorik çalışmaların detayları tezin ilerleyen bölümlerinde ele alınmıştır.

Özet (Çeviri)

The helical structure is one of the most distinguished motifs encountered at various scales in nature, from subatomic to galactic scale. In the cosmos, as the size reaches a macro level, functionality increases, and the structures become more ordered. In such systems, helicity is commonly observed and plays a crucial role in functionality. With this in mind, helicity at a molecular level is also found intriguing. To form helical structures, small chiral building blocks arrange themselves accordingly with the help of external factors such as solvation. Inspired by these features, novel chiral polymers with modified tartaric acid moiety in the backbone have been designed in this thesis study. For further characterization of the ordered structures, possibly formed by intramolecular interactions and solvent effect, chromophoric units, either squaraine or diaminoterephthalate, were introduced to the polymer backbone during the condensation polymerization. Besides the polymeric level studies, both enantiomeric forms of small chiral squaraine dye-containing compounds were developed and characterized. Furthermore, other than chiral counterparts, three novel squaraine dyes were synthesized. Studies on optical properties, chirality induction, and solvent effects have been carried out using these various-sized compounds. After the synthesis and characterization, small chiral squaraine dye-containing compounds were subjected to aggregation studies in different solvent mixtures. CD activity was observed in the same sense for the aggregates of both D and L-modified alanine dyes. From these results, it was found that the aggregation starts from core squaraine units, and the aggregates of both enantiomers arrange themselves in the most stable form by the same sense positioning. The results were supported by theoretical calculations. In the case of chiral squaraine-containing polymers, the results obtained from CD spectroscopy showed that the helical assemblies were formed during aggregation studies, and the sense of helicity could be controlled by the chirality of the tartaric acid unit. The diaminoterephthale (DAT) containing polymers showed CD activity in single solvents because of their chiroptical features. For the further investigation of DAT chromophores, a model monomer was synthesized and characterized. The results obtained from optical studies of model monomer were consistent with the polymers. It was also found that storage conditions affected the behavior of the DATs in solutions. Theoretical calculations revealed that the H-bonding is essential in their arrangement in solution. The details of synthetic, spectroscopic, chromatographic, and theoretical studies were covered in the following parts of the dissertation.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    39622

    Çok amaçlı kremayer-pinyon mekanizmalarının kinematik sentez ve analizi

    Kinematic synthesis and analysis of the rack and pinion multipurpose mechanism

    AYLİN YENİLMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AYBARS ÇAKIR

  2. Tez No

    744983

    The computational study on the elucidation of the binding interactions and mechanism of anti-neoplastic purine derivative drugs with DNA: Molecular docking and md simulation studies

    Anti-neoplastik pürin türevi ilaçların dna etkileşimlerinin ve bağlanma mekanizmalarının moleküler kenetlenme ve md simulasyonları ile incelenmesi

    SOYKAN AĞAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MİNE YURTSEVER

  3. Tez No

    776471

    Design of biopolymer-based advanced functional materials

    Biyopolimer esaslı gelişmiş fonksiyonel malzemelerin tasarımı

    SENA ÇİFTBUDAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN

  4. Tez No

    104133

    İkili karar diyagramları yardımıyla lojik devre tasarımı

    Logic design with binary decision diagrams

    UTKU ÖZCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. AHMET DERVİŞOĞLU

  5. Tez No

    912043

    Design of boron doped (nickel manganese cobalt containing) NMC 811 cathode active materials

    Bor katkılanmış (nikel mangan kobalt içeren) NMC811 katot aktif malzemelerinin tasarımı

    İBRAHİM CAN TOPAKTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ

Geri Dön