Novel irgacure 2959-based salts as photoinitiators for low migration products
Düşük migrasyon özellikli ürünler için I2959 tabanlı yeni fotobaşlatıcı tuzları
- Tez No: 831720
- Danışmanlar: PROF. DR. DUYGU AVCI SEMİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Bu tezin amacı fotopolimerizasyon sürecinin“yeşil”özelliklerini iyileştirmektir. Bu amaçla, yüksek reaktiflik, düşük sızma, suda çözünürlük ve biyouyumluluk özellikli yeni fotobaşlatıcılar tasarlandı, sentezlendi ve değerlendirildi. Bu çalışmanın ilk bölümünde, yeni bir siklopolimerize edilebilir, çift I2959 ile fonksiyonlandırılmış alil-akrilat kuaterner amonyum tuzu (2xI2959-QS) ve bunun dialildimetilamonyum klorür (DADMAC) ile kopolimeri sentezlendi ve karakterizasyonları yapıldı. Ayrıca fotokimyasal özellikleri, migrasyon kararlılıkları ve fotopolimerizasyon davranışları incelendi. Suda çözünen polimer (p-DADMAC-co-2xI2959-QS), ana zincirinde beş üyeli pirolidin halkalarına sahiptir ve termal kararlılığı çok yüksektir. Bu fotobaşlatıcılar I2959'a benzer maksimum UV absorpsiyon dalgaboyu değerine (etanolde 271 ve 272 nm) sahip ve 2xI2959-QS'nin absorpsiyon katsayısı değeri I2959'un iki katıdır. Elektron spin rezonansı (ESR) ve kararlı durum fotolizi ile incelenen fotokimyasal mekanizmalar, izopropil ketil radikallerinin oluşumunu göstermektedir. Her iki fotobaşlatıcının, 2-hidroksietilmetakrilatın (HEMA) fotopolimerizasyonunu başlatma verimliliği, I2959'unkinden daha yüksektir. Ayrıca, sentezlenen fotobaşlatıcılar, referans I2959'a kıyasla daha yüksek migrasyon stabilitesi göstermektedir. Bu çalışmanın ikinci bölümünde, suda yüksek oranda çözünür ve migrasyon kararlı fotobaşlatıcı hazırlamak için yeni kolay bir yol rapor edildi. 1,8-diazabisiklo[5.4.0]undek-7-en (DBU) karşı iyonlu çift Irgacure 2959 (I2959) ile fonksiyonlandırılmış mezo-2,3-dimerkaptosüksinik asit (DMSA) tuzu (DMSA-I2959-DBU) tek adımlı tiol-Michael katılma reaksiyonu ile sentezlendi. Bu fotobaşlatıcının suda çözünürlüğü I2959'dan çok daha iyidir (33 g/L, yaklaşık 16 kat daha yüksek). DMSA-I2959-DBU, I2959 ile karşılaştırıldığında benzer maksimum UV absorpsiyon dalgaboyu (etanolde 272 nm) değerine, ancak biraz daha düşük absorpsiyon katsayısı değerine (~11000) sahiptir. Bu fotobaşlatıcının ayrışma mekanizması, fotoliz ile araştırıldı; (met)akrilik çift bağlara karşı makul bir fotobaşlatıcı reaktivite gösterdiği bulundu.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to improve the“green”aspects of photopolymerization processes. So novel photoinitiators with high reactivity, low migration, water solubility and biocompatibility are designed, synthesized and evaluated. In the first part of this work, a new cyclopolymerizable, doubly I2959 functionalized allyl-acrylate quaternary ammonium salt (2xI2959-QS) and its copolymer with diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) were synthesized and their characterizations were done. Also, their photochemical properties, migration stabilities and photopolymerization behaviours were examined. The water soluble polymer, p-DADMAC-co-2xI2959-QS has five-membered pyrrolidine rings in the backbone and shows excellent thermal stability. These photoinitiators (PIs) have similar maximum UV absorption wavelength (271 and 272 nm in ethanol) to I2959, the molar absorption coefficient value of 2xI2959-QS is twice that of I2959. The photochemical mechanisms studied by electron spin resonance (ESR) and photolysis indicate formation of isopropyl ketyl radicals. Photopolymerization of 2-hydroxyethylmethacrylate (HEMA) initiated by both PIs shows higher efficiency than via I2959. The synthesized photoinitiators show higher migration stability compared to I2959 as reference. In the second part of this work, a new facile route to prepare highly water-soluble and migration stable photoinitiator was reported. A doubly Irgacure 2959 (I2959) functionalized meso-2,3-dimercaptosuccinic acid (DMSA) salt (DMSA-I2959-DBU) with 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) counterion was synthesized in one-pot thiol-Michael addition reaction. It has excellent water solubility (33 g/L), about 16 times higher than that of I2959. DMSA-I2959-DBU has similar maximum UV absorption wavelength value (272 nm in ethanol) but slightly lower molar absorption coefficient value (~11000) compared to I2959. Its decomposition mechanism was investigated by steady state photolysis. It shows reasonable photoinitiating reactivity towards (meth)acrylic double bonds.
Benzer Tezler
- Multifunctional monomeric and polymeric photoinitiators for free radical photopolymerization
Serbest radikal fotopolimerizasyonu için çok fonksiyonlu monomerik ve polimerik fotobaşlatıcılar
TÜRKAN GENÇOĞLU
- Photophysical and photochemical studies of novel thioxanthone-functionalized methacrylates
Yeni tiyokzanton fonksiyonel metakrilatların fotofiziksel ve fotokimyasal incelemeleri
TUĞÇE NUR EREN
- Novel monomeric and polymeric photoinitiators with type II and (Type I-or-H-donor) side chains
Tip II ve (Tip I ya da H-verici) yan zincirlere sahip yeni monomerik ve polimerik fotobaşlatıcılar
FULYA KÖYLÜ
- Ultra-porous interconnected hydrogel structures for tissue engineering applications
Doku mühendisliği uygulamaları için birbirine bağlı aşırı gözenekli hidrojel yapılar
BÜŞRA YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT HAKAN YILDIZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHU ARSLAN YILDIZ
- Development of supramolecular hydrogels with adjustable viscoelastic, mechanical and self-recovering properties
Ayarlanabilir viskoelastik, mekanik ve kendi-kendini onarma özelliklerine sahip supramoleküler hidrojellerin geliştirilmesi
ESRA SU