Yeni paladyum nanokatalizörleri varlığında biaril bileşiklerinin sentezi
Synthesis of biaryl compounds with new palladium nanocatalysts
- Tez No: 780228
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA KEMAL YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Bu çalışmada 1,1'-bi-2-naftol (BINOL) bileşiğinden yola çıkılarak N-sübstitüenti üzerinde hacimli gruplar (-metil, -etil ve -isopropil) içeren binaftil iskeletine sahip üç farklı fosforamidit ligandı (L1, L2 ve L3) sentezlendi. Kararlılaştırıcı olarak kullanılmak üzere sentezlenen bu ligandların karakterizasyonları 1H, 31P, 13C NMR ve HRMS gibi tekniklerle yapıldı. Ardından fosforamidit ligandları ile kararlılaştırılmış paladyum nanopartiküller (PdNP) hazırlandı. N-sübstitüe fosforamidit ligandları ile stabilize edilmiş PdNP'lerin parçacık dağılımları ve ortalama parçacık boyutları geçirimli elektron mikroskobu (TEM) analizleriyle ve kristal yapıları ile atom dizilişleri X-ışını kırınımı difraktometresi (XRD) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ölçümleri ile ortaya koyuldu. Ayrıca her bir PdNP'nin organik içeriği termogravimetrik analiz (TGA) metodu ile tespit edildi. Son aşamada ise, PdNP'lerin Suzuki C-C eşleşme reaksiyonlarındaki katalitik aktiviteleri araştırıldı. Bu amaçla; ilk olarak 4-bromotoluen ve fenilboronik asit arasındaki Suzuki C-C eşleşme reaksiyonunda, farklı bazlar (Cs2CO3, CsF, K2CO3, Et3N, Na2CO3) ve çözücüler (toluen, etanol, DMF ve 1,4-dioksan) kullanılarak değişik sıcaklıklarda (25 ve 80°C) en uygun reaksiyon şartları belirlendi. Optimum koşullar belirlendikten sonra ise farklı arilbromürler (4-bromoanisol, 2-bromoanisol, 2-bromobenzaldehit, 4-bromobenzaldehit, 2-bromopiridin) ve arilboronik asitler (fenilboronik asit, 4-tolilboronik asit, 2-tolilboronik asit) arasındaki reaksiyonlarla sentezlenen tüm PdNP'lerin katalitik aktiviteleri kapsamlı bir şekilde araştırıldı. Bununla birlikte; PdNP'lerin homojen/heterojen davranışları Hg(0) ve CS2 zehirlenme testleri ile incelenirken, Suzuki C-C eşleşme reaksiyonları için geri kazanımları ve tekrar kullanılabilirlikleri de araştırıldı. Elde edilen sonuçlar, fosforamidit ligandları ile stabilize edilmiş PdNP'lerin yüksek kararlılığa sahip, oldukça küçük ve dar boyutlu, katalitik reaksiyonlar sırasında morfolojik yapısını koruyabilen ve defalarca tekrar kullanılabilen ideal birer katalizör olduklarını gösterdi.
Özet (Çeviri)
In this study, phosphoramidite ligands (L1, L2 and L3) with three different binaphthyl skeletons containing different groups (-methyl, -ethyl and -isopropyl) on the N-substituent were synthesized starting from 1,1'-bi-2-naphthol (BINOL) compound. The characterization of these ligands was performed with different spectroscopic techniques such as 1H, 31P, 13C NMR and HRMS. Then phosphoramidite stabilized palladium nanoparticles (PdNP) were prepared. Particle distributions and average particle sizes of PdNPs stabilized with N-substituted phosphoramidite ligands were revealed by transmission electron microscopy analysis (TEM), and their crystal structure and atomic arrangement were determined by X-ray diffractometer (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements. In addition, the organic content of each PdNP was determined by the thermogravimetric analysis (TGA) method. In the last step, the catalytic activities of PdNPs in Suzuki C-C coupling reactions were investigated. For this purpose, first, in the Suzuki C-C coupling reaction between 4-bromotoluene and phenylboronic acid were optimized using different bases (Cs2CO3, CsF, K2CO3, Et3N, Na2CO3) and solvents (toluene, ethanol, DMF and 1,4-dioxane) at different temperatures (25 and 80°C). After the optimum conditions were determined, the catalytic activities of all PdNPs were extensively investigated by the reactions between different arylbromides (4-bromoanisole, 2-bromoanisole, 2-bromobenzaldehyde, 4-bromobenzaldehyde, 2-bromopyridine) and arylboronic acids (phenylboronic acid, 4-tolylboronic acid, 2-tolylboronic acid). Furthermore, the homogeneous/heterogeneous behavior of PdNPs was investigated with Hg(0) and CS2 poisoning tests, and their reusability were also investigated. The results showed that phosphoramidite ligands were ideal stabilizators for the preparation of PdNPs with high stability, very small and narrow size, able to preserve their morphological structure during the catalytic reactions and can be reused repeatedly.
Benzer Tezler
- Siyah fosfor destekli paladyum nanokatalizörlerinin sentezi ve karbon-hidrojen bağ aktivasyonu tepkimelerinde katalitik etkinlikleri
The synthesis of black phoshporus supported palladium nanocatalysts and their catalytic activities in carbon-bond activation reactions
SÜMEYRA CAN
Doktora
Türkçe
2025
KimyaAtatürk ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYDAR KILIÇ
DOÇ. DR. ÖNDER METİN
- Yakıt eldesi için yeni nano katalizörlerin geliştirilmesi ve katalitik uygulamaları
Development of new nanocatalysts for fuel generation and catalytic applications
SİMAY İNCE
Doktora
Türkçe
2023
KimyaMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KEMAL YILMAZ
- Sodyum borhidrür hidrolizi için yeni nesil nanokatalizörlerin sentezi, karakterizasyonu ve biyokimyasal uygulamaları
Synthesis, characterization and biochemical applications of new generation nanocatalysts for sodium borohydride hydrolysis
FULYA GÜLBAĞÇA
Doktora
Türkçe
2024
Bilim ve TeknolojiKütahya Dumlupınar ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH ŞEN
- Yeşil hidrojen üretimi için yeni sinerjistik nanokatalizörlerin geliştirilmesi ve katalitik performanslarının belirlenmesi
Development of new synergistic nanocatalysts for green hydrogen production and determination of their catalytic performance
RAZAN ANWAR FAHMI HAMDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Yeni paladyum-fosfin-hidrazon komplekslerinin sentezi ve suzuki eşleşme reaksiyonları üzerindeki katalitik etkinliklerinin araştırılması
Synthesis of new palladium-phosphine-hydrazone complexes and investigation of catalytic activities on suzuki coupling reactions
ÖZLE ÖZAY