Dilaktonların süper bazlar ile polimerizasyonu
Polymerisation of di-lactones with super bases
- Tez No: 895308
- Danışmanlar: PROF. DR. OLCAY MERT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fen Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Bu tez çalışması üç kısımdan oluşmaktadır; çalışmanın ilk kısmında hem L-laktid hem de D-laktid monomerleri ile TBD ve MTBD organokatalizörleri varlığında ve propargil alkol başlatıcısı eşliğinde üç farklı reaksiyon sıcaklığı (oda sıcaklığı, -20°C, -40°C) ve iki farklı polimerizasyon süresi (5 dk. ve 60 dk.) kullanılarak PLLA ve PDLA polimerleri sentezlendi. Sentezlenen PLLA ve PDLA homopolimerlerinin karakterizasyonları, kromatografik (GPC) ve spektroskopik (NMR, ATR-FTIR) teknikler kullanılarak gerçekleştirildi. Çalışmanın ikinci kısmında ise asimetrik sübstitüye glokolid ailesinden olan izopropil metil glikolid ve propil metil glikolid monomerleri, α-amino-karboksilik asit basamağından itibaren sentezlendi. L-valin başlangıç maddesi 0°C'de L-2-hidroksi-3-metilbütanoik asite dönüştürüldü. Elde edilen hidroksi asit, monomer sentezinin birinci aşamasında, 0°C'den düşük sıcaklıkta 2-bromopropiyonil bromür ile reaksiyona sokularak 2-((2-bromopropanoil)oksi)-3-metilbütanoik asit ara ürün maddesi elde edildi. Elde edilen bu ara ürün monomer sentezinin ikinci aşamasında 40°C sıcaklıkta halka kapama reaksiyonunda kullanılarak, izopropil metil glikolid monomeri sentezlendi. Yukarıdaki sentez yöntemi ile DL-norvalin başlangıç maddesi 0°C'de DL-2-hidroksipentanoik asite dönüştürüldü. Ardından elde edilen DL-2-hidroksipentanoik asit ile 0°C' den düşük sıcaklıkta 2-bromopropiyonil bromür ile reaksiyona sokularak 2-((2-bromopropanoil)oksi)pentanoik asit ara ürün maddesi sentezlendi. Bu ara ürün 40°C'de halka kapama reaksiyonunda kullanılarak propil metil glikolid monomeri elde edildi. Sentezlenen monomerler ekstraksiyon, kolon kromatografisi ve kristalizasyon yöntemleri uygulanarak saflaştırıldı ve spektroskopik (NMR, ATR-FTIR) teknikler ile karakterize edildi. Çalışmanın üçüncü kısmında ise sentezlenen IPMG ve PMG monomerleri ile TPGS ko-başlatıcısı eşliğinde TBD, MTBD, DBU, DBN organokatalizörleri kullanılarak oda sıcaklığı ve 5 dakika reaksiyon şartlarında halka açılma polimerizasyonu yöntemi ile PIPMG-TPGS ve PPMG-TPGS blok kopolimerleri sentezlendi. Sentezlenen kopolimerlerin kromatografik (GPC), spektroskopik (1H-NMR, 13C-NMR ve ATR-FTIR) ve termal (DSC ve TGA) analizleri gerçekleştirilerek karakterize edildi.
Özet (Çeviri)
In the first part, both PLLA and PDLA polymers were synthesized using three different reaction temperatures (room temperature, -20°C, -40°C) and two different polymerization times (5 min. and 60 min.) in the presences of TBD and MTBD organocatalysts and propargyl alcohol initiator from L-lactide and D-lactide, respectively. The synthesized PLLA and PDLA homopolymers were characterized using chromatographic (GPC) and spectroscopic (NMR and ATR-FTIR) techniques. In the second part of the research, isopropyl methyl glycolide and propyl methyl glycolide monomers from the asymmetrically substituted glycolide family were synthesized starting from the α-amino-carboxylic acid step. The starting material L-valine was converted to L-2-hydroxy-3-methylbutanoic acid at 0°C. The resulting hydroxy acid was reacted with 2-bromopropionyl bromide at a temperature below 0 °C in the first step to obtain 2-((2-bromopropanoyl)oxy)-3-methyl butanoic acid intermediate. This intermediate was used in the ring closure reaction at 40°C in the second step to synthesize isopropyl methyl glycolide monomer. By the synthesis method as above, the starting material DL-norvaline was converted to DL-2-hydroxypentanoic acid at 0°C. The obtained DL-2-hydroxypentanoic acid was then reacted with 2-bromopropionyl bromide at a temperature lower than 0°C to synthesize 2-((2-bromopropanoyl)oxy)pentanoic acid intermediate. This intermediate was used in the ring closure reaction at 40°C to obtain propyl methyl glycolide monomer. The synthesized monomers were purified by extraction, column chromatography and crystallization methods and characterized spectroscopic (1H-NMR, 13C-NMR and ATR-FTIR) technics. In the third part of the research, PIPMG-TPGS and PPMG-TPGS block copolymers were synthesized by ring opening polymerization method at room temperature and 5 minutes using IPMG and PMG monomers and TPGS co-initiator in the presences of TBD, MTBD, DBU, and DBN organocatalysts. The synthesized copolymers were characterized by chromatographic (GPC), spectroscopic (NMR, ATR-FTIR), and thermal (DSC, TGA) analysis.