Tiyokzanton bazlı makrofotobaşlatıcılar kullanılarak karmaşık makromoleküler yapıların tasarımı ve sentezlenmesi
Design and synthesis of complex molecular structures using thioxanthone based macrophotoinitiators
- Tez No: 943471
- Danışmanlar: PROF. DR. NERGİS ARSU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Bu tez çalışmasında, tiyokzanton disülfit türevi dihidroksi ditiyokzanton disülfit ([OH-TX-S-]2) bileşiğinin sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen yapının serbest radikal polimerizasyonundaki etkinliği, metil metakrilat (MMA) monomerinin fotopolimerizasyonu yoluyla araştırılmış; ayrıca PEGMEA/PEGDA polimer matris içerisinde altın nanoparçacıkların (AuNp) yerinde sentezi gerçekleştirilerek AuNp içeren nanokompozit sentezi gerçekleştirilmiştir. [OH-TX-S-]2'nin fotofiziksel özellikleri UV-Vis ve floresans spektroskopisi kullanılarak detaylı şekilde analiz edilmiştir. Tezin ikinci bölümünde, [OH-TX-S-]2 varlığında Sn(Oct)2 katalizörü kullanılarak ε-kaprolaktonun halka açılma polimerizasyonu (ROP) gerçekleştirilmiş ve zincir ortasında fotoaktif tiyokzanton grubu ile dinamik disülfit bağı içeren PCL-[TX-S]2-PCL makrofotobaşlatıcısı sentezlenmiştir. Bu makrofotobaşlatıcı kullanılarak MMA'nın fotoindüklenmiş polimerizasyonu sonucunda fotoaktif TX grubu ve yumuşak segment olarak PCL sert segment olarak PMMA içeren PCL-TX-S-PMMA blok kopolimerleri hazırlanmıştır. Sentezlenen kopolimerler UV-Vis ve floresans spektroskopisi ve jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) gibi tekniklerle kapsamlı şekilde karakterize edilmiştir. Elde edilen kopolimerlerin termal özellikleri diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile incelenmiştir. PCL-[TX-S]2-PCL makrofotobaşlatıcısı, 2-hidroksietil akrilat (HEA) monomerinin polimerizasyonu ile eş zamanlı AgNO3'ün yerinde indirgenmesi yoluyla AgNp'leri içeren nanokompozit ince filmlerin üretiminde başarıyla kullanılmıştır. Çalışmanın son bölümünde ise, literatürde bulunan yöntem doğrultusunda tiyokzanton katekol-O,O-diasetik asit (TX-Ct) sentezlenmiş; ardından etilen glikol ile p-toluen sülfonik asit (p-TSA) katalizörlüğünde gerçekleştirilen kondenzasyon reaksiyonu ile tiyokzanton kromoforu içeren yeni bir oligoester elde edilmiştir. Sentezlenen TX-oligoesterin yapısal karakterizasyonu ve fotofiziksel özellikleri detaylı olarak incelenmiştir. TX-oligoester türevinin, MMA monomerinin fotopolimerizasyonunda etkin fotobaşlatıcı etkinliği gösterdiği yapılan deneysel analizler sonucunda saptanmıştır. Elde edilen polimerlerin yapısal özellikleri FT-IR, UV-Vis, floresans spektroskopi, GPC ile molekül ağırlığı dağılımları ve DSC ile termal olarak karakterize edilmiştir. Bu çalışmalar, fotoaktif TX grubu ile oluşturulan yeni nesil fonksiyonel başlatıcıların, kontrollü fotopolimerizasyon ve ileri malzeme geliştirme uygulamalarında önemli bir potansiyel taşıdığını ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the synthesis and characterization of the thioxanthone disulfide derivative dihydroxy dithioxanthone disulfide ([OH-TX-S-]2) were carried out. The efficiency of the synthesized compound in free radical polymerization was investigated through the photopolymerization of methyl methacrylate (MMA) monomer; additionally, in-situ synthesis of gold nanoparticles (AuNp) within the PEGMEA/PEGDA polymer matrix was performed, resulting in the formation of AuNp-containing nanocomposites. The photophysical properties of [OH-TX-S-]2 were analyzed in detail using UV-Vis and fluorescence spectroscopy. In the second part of the thesis, the ring opening polymerization (ROP) of ε-caprolactone was carried out in the presence of [OH-TX-S-]2 using Sn(Oct)2 as a catalyst, and a PCL-[TX-S]₂-PCL macrophotoinitiator containing a photoactive thioxanthone group and a dynamic disulfide bond at the center of the chain was synthesized. PCL-TX-S-PMMA block copolymers containing photoactive TX group, PCL as soft segment and PMMA as hard segment were prepared as a result of photoinduced polymerization of MMA using this macrophotoinitiator. The synthesized copolymers were thoroughly characterized by techniques such as UV-Vis and fluorescence spectroscopy and gel permeation chromatography (GPC). The thermal properties of the resulting copolymers were examined using differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). The PCL-[TX-S]2-PCL macrophotoinitiator was also successfully used in the production of nanocomposite thin films containing AgNps via the in-situ reduction of AgNO3 during the polymerization of 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) monomer. In the final part of the study, thioxanthone catechol-O,O-diacetic acid (TX-Ct) was synthesized according to a method found in the literature; subsequently, a new oligoester containing the thioxanthone chromophore was obtained through a condensation reaction with ethylene glycol catalyzed by p-toluenesulfonic acid (p-TSA). The structural characterization and photophysical properties of the synthesized TX-oligoester were investigated in detail. Experimental analyses revealed that the TX-oligoester derivative exhibited effective photoinitiating activity in the photopolymerization of the MMA monomer. The structural and thermal properties of the obtained polymers were characterized by FT-IR, UV-Vis, fluorescence spectroscopy, molecular weight distributions via GPC, and thermal analysis via DSC. These studies demonstrate that newly developed functional initiators incorporating photoactive TX groups hold significant potential for controlled photopolymerization and advanced materials development applications.
Benzer Tezler
- Yeni tiyokzanton içerikli dendritik fotobaşlatıcılar
Novel thioxanthone containing dendritic photoinitiators
TEZCAN PARALI
- Serbest radikal polimerizasyon reaksiyonlarında kullanılan yeni fotobaşlatıcıların sentezi ve polimerizasyon kinetiğinin incelenmesi
Synthesis of novel photoinitiators for free radical reactions and investigation of their photopolymerization kinetics
SEVNUR DOĞRUYOL
- Tiyokzanton bazlı fotobaşlatıcı sentezi ve fotopolimerizasyonundaki etkileşimin incelenmesi
Synthesis of Thioxanthone based initiator and examining of polymerization
MURAT IŞIK
- Tiyokzanton bazlı fotobaşlatıcı sentezi ve fotofiziksel ve fotokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of Tioxanthene based photoinitiahor and investigation of photophysical and photochemical properties
HASNİYE ÖZKAN
- Yeni bir tiyokzanton karboksilik asit türevinin sentezi, karakterizasyonu ve fotobaşlatma etkinliğinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of photoinitiation efficiency of a novel thioxantone carboxylic acid derivative
MİNE SUBAŞIOĞLU
