Development of metal phosphonate frameworks using structurally rigid building blocks
Yapısal olarak rijit ligandlar kullanılarak metal fosfonat çerçeve yapıların geliştirilmesi
- Tez No: 863740
- Danışmanlar: PROF. DR. YUNUS ZORLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 172
Özet
Bu çalışmada yapısal olarak rijit ligandlar; metan tetra-p-fenilfosfonik asit; 2,7-florendifosfonik asit; 2,6-naftalendifosfonik asit, 3,7-karbazoledifosfonik asit, Zn, ve Ni türevleriyle 5,10,15,20-tetrakis [p-fenilfosfonik asit] porfirin, paladyum katalizli Michaelis Arbuzov reaksiyonuyla sentezlenmiş ve ardından 1H NMR, 13C NMR ve 31P NMR ve FT-IR analizi yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Bu rijit ligandlar daha sonra hidrotermal ve solvotermal koşullar altında terpiridin, bipiridin, fenantrolin gibi yardımcı ligandların varlığında farklı metal iyonlarıyla etkileştirilerek metal fosfonatların sentez deneylerinde kullanılmıştır. Bu çalışma kapsamında metan tetra-p-fenilfosfonik asit (H8-MTPPA) ve üç farklı N-yardımcı ligand, terpiridin (terpi), 2,2'-bipiridin (2,2'-bpy) ve fenantrolin (fen) kullanılarak dört yeni metal fosfonat bileşiği sentezlenmiştir. Çubuk yapılı, tek boyutlu zig-zag zincir [{Cu(terpy)}(H6-MTPPA)(H2O)].2H2O, üç boyutlu çerçeve [{Cu5(2,2'-bpy)2}(H2-MTPPA)(H4-MTPPA)], tek boyutlu [{Cu2(phen)2}(H4-MTPPA)].4H2O ve üç boyutlu [Co2(H4-MTPPA)]·3NMP·H2O kristal yapıları bu tez kapsamında ilk kez sentezlenmiştir. Üç boyutlu bir bakır fosfonat çerçevesi olan [{Cu5(2,2'-bpy)2}(H2-MTPPA)(H4-MTPPA)] molekülünün ve bir boyutlu [{Cu(terpy)}(H6-MTPPA)(H2O)].2H2O molekülünün manyetik analizi yapılarak, bu yapıların paramanyetik davranış gösterdiği görülmüştür. Üç boyutlu [Co2(H4-MTPPA)]·3NMP·H2O'nun manyetik özellikleri“ab initio”hesaplamaları kullanılarak yapılmış ve sonuçlar hem kristalde manyetik anizotropinin varlığını hem de Co atomları arasındaki ferromanyetik etkileşimi kanıtlamıştır. Elde edilen kristal yapılar tek kristal X-ışını kırınımı, FT-IR ve termogravimetrik analiz (TGA) ile karakterize edilmiştir. 5,10,15,20-tetrakis [p-fenilfosfonik asit] porfirin, Zn, ve Ni türevleriyle, hidrotermal koşullar altında europium metali ile nano boyutlu metal fosfonat çerçevelerin sentezinde kullanılmış ve üç yeni nano-boyutlu metal fosfonat yapısı; [Eu(ZnH7TPPA)(H2O)x]Cl2∙yH2O, [Eu(H9TPPA)(H2O)x]Cl2∙yH2O, ve [Eu(NiH7TPPA)(H2O)x]Cl2∙yH2O sentezlenmiştir. Sentezlenen nano-boyutlu metal fosfonatların yapıları toz X-ışını kırınımı ve taramalı elektron mikroskobu (SEM)-enerji dağılımlı X-ışını analizi (EDX) yöntemleriyle karakterize edilmiştir. [{Cu(terpy)}(H6-MTPPA)(H2O)].2H2O ve [{Cu5(2,2'-bpy)2}(H2-MTPPA)(H4-MTPPA)] ile fotokatalitik aktivite çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bileşiklerin fotokatalitik boya giderme verimliliğini araştırmak için çeşitli konsantrasyonlarda MO ve MB boya çözeltileri kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this work, structurally rigid linkers, namely methane tetra-p-phenylphosphonic acid; 2,7-fluorendiphosphonic acid; 2,6-naphthalenediphosphonic acid, carbazolediphosphonic acid; 5,10,15,20‐tetrakis[p‐phenylphosphonic acid] porphyrin with its Zn, and Ni derivatives, were synthesized by a palladium-catalyzed Michaelis Arbuzov reaction and then characterized by 1H NMR, 13C NMR, and 31P NMR, and FT-IR analysis. These linkers were then utilized in the synthesis experiments of metal phosphonate frameworks with different metal ions in the presence of N-ancillary ligands under hydrothermal and solvothermal conditions. The synthesis of four novel metal phosphonate frameworks using a tetrahedral-shaped organic building block, methane tetra-p-phenylphosphonic acid (H8-MTPPA), and three different N-ancillary ligands, terpyridine (terpy), 2,2'-bipyridine (2,2'-bpy), and phenanthroline (phen), were reported. The crystal structures of the rod-shaped one-dimensional zig-zag chain structure [{Cu(terpy)}(H6-MTPPA)(H2O)].2H2O, three-dimensional framework, [{Cu5(2,2'-bpy)2}(H2-MTPPA)(H4-MTPPA)], one-dimensional structure [{Cu2(phen)2}(H4-MTPPA)].4H2O, and three-dimensional framework [Co2(H4-MTPPA)]·3NMP·H2O were reported. The magnetic properties of [Co2(H4-MTPPA)]·3NMP·H2O was investigated by use of ab initio calculations. The results indicate both the presence of magnetic anisotropy in the crystal and a ferromagnetic interaction between Co atoms. Magnetic analysis of a 3D Cu(II) phosphonate framework, namely [{Cu5(2,2'-bpy)2}(H2-MTPPA)(H4-MTPPA)] and 1D [{Cu(terpy)}(H6-MTPPA)(H2O)].2H2O, showed paramagnetic behavior. Crystal structures were characterized by single crystal X-ray diffraction, FT-IR, and thermogravimetric analysis (TGA). 5,10,15,20‐tetrakis[p‐phenylphosphonic acid] porphyrin with its Zn, and Ni derivatives were utilized in the synthesis of nano-sized metal phosphonate frameworks with europium metal under hydrothermal conditions and three nano-sized metal-phosphonates; [Eu(ZnH7TPPA)(H2O)x]Cl2∙yH2O, [Eu(H9TPPA)(H2O)x]Cl2∙yH2O, and [Eu(NiH7TPPA)(H2O)x]Cl2∙yH2O were synthesized. They were characterized by powder X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM)-energy dispersive X-ray analysis (EDX) methods. Photocatalytic activity studies were also performed with [{Cu(terpy)}(H6-MTPPA)(H2O)].2H2O, and [{Cu5(2,2'-bpy)2}(H2-MTPPA)(H4-MTPPA)]. Various concentrations of MO and MB dye solutions were used to investigate the photocatalytic dye removal efficiency of the compounds.
Benzer Tezler
- İlaç salınımı uygulamaları için metal organik iskelet yapılı sensör molekül geliştirilmesi
Synthesi̇s and development of new metal organi̇c framework sensor molecules using for drug release application
SEVTAP DOĞAN TAŞTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. GÜNDOĞ YÜCESAN
- PH duyarlı çoklu ilaç salımı için metal organik çerçeve temelli mikro kapsüllerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of metal organic framework based microcapsules for pH responsive multi-drug release
EMİN UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN
PROF. DR. HALİL KALIPÇILAR
- 1,2-polibütadiene fosfit grupları ve türevlerinin UV ışık ile modifikasyonu
Phosphite and their derivative modification of 1,2- polybutadiene with UV light
MERVE CINDIK
- Development of reactive phosphonate and phosphonic acid-contaning methacrylates
Fosfonat ve fosfonik asit içeren reaktif metakrilatların geliştirilmesi
SEDA EDİZER
- New functional polyols for polyurethanes
Poliüretanlar için yeni fonksiyonel polioller
BAŞAR YILDIZ
Doktora
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AKAR