Π-Π istiflenmesinin mekanistik etkileri ve olefin metatezde katalitik uygulamaları
Mechanistic effects and catalytic applications in olefin metathesis of Π-Π stacking
- Tez No: 948633
- Danışmanlar: PROF. DR. SOLMAZ KARABULUT ŞEHİTOĞLU, DOÇ. DR. BENGİ ÖZGÜN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: π–π istiflenmesi, latent katalizör sistemleri, mekanistik etkiler, in-situ katalizör, ek maddeler, halka kapanma metatezi (RCM), halka açılma metatez polimerizasyonu (ROMP), π–π stacking, latent catalyst systems, mechanistic effects, in-situ catalyst, additives, ring-closing metathesis (RCM), ring-opening metathesis polymerization (ROMP)
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
π–π istiflenmesi olgusu, son yıllarda araştırmacıların üzerinde yoğunlaştıkları konulardan biridir ve literatürde bu konuda oldukça az sayıda çalışma bulunmaktadır. Olefin metatez ise, organik sentez ve polimerizasyonlarda temel bir araç hâline dönüşmüş etkili bir sentez yöntemidir. Bu tez çalışmasında bir poliaromatik yapı olan piren barındıran ligant sentezlenip yapısı 1H-NMR, 13C-NMR ve GC-MS ile aydınlatıldı. Elektronik geçişleri ile ilgili analizler ise UV-Vis ve floresans spektroskopi yöntemleri ile yapıldı. Elde edilen bu ligant ile katalizör öncülü olarak Grubbs Birinci Üretim Katalizör® kullanarak farklı miktarlarla π–π istiflenmesinin koordinasyon bileşiği elektronik ve yapısal özelliklerine mekanistik etkilerini araştırmak ve olefin metatezde katalitik uygulamalarını göstermek amaçlarıyla in-situ katalizör sistemleri sentezlendi. Sentezlenen katalizör sistemleri 1H-NMR, 31P{1H}-NMR ve MALDI-MS ile analiz edilip, analizler birbiriyle desteklenerek yapılar aydınlatıldı. Ayrıca, grafen nanotabakalardan (GNP) grafen oksit nanotabakalar (GONP) sentezlenip yapısı X-ışını fotoelektron (XPS) ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FT-IR) spektroskopileri ile karakterize edildi. GNP ve GONP, katalitik etkinlikte homojen karşılıkları ile kıyaslanmak için heterojen destek malzemesi olarak kullanıldı ve tepkime sonunda katalizör sistemlerini π–π istiflenmesi ile ortamdan ayırabilmek için UV-Vis spektroskopisi ile istiflenme deneyleri yapıldı. Elde edilen katalizör sistemlerinin, olefin metatezde test bileşikleri olarak kullanılan dietil diallilmalonatın halka kapanma metatezinde ve siklooktenin halka açılma metatez polimerizasyonunda katalitik etkinlikleri ile ilgili araştırmalar yapıldı. Yapılan bu deneylerde grafen nanotabakalar (GNP), grafen oksit nanotabakalar (GONP) ve piren gibi π–π istiflenmesi yapabilen bileşikler ve ayrıca, literatürdekilerden farklı asit oranları ile katalizör sistemlerinin 31P{1H}-NMR'ları, katalitik etkinlik ve mekanistik etkileri araştırmak için kullanıldı. Bu deneylerin sonuçlarına göre bu tez, π–π istiflenmesinin mekanistik ve katalitik etkilerini, literatüre bilindiği kadarıyla ilk kez sunar.
Özet (Çeviri)
π–π stacking phenomenon is one of the topics that has attracted increasing attention from researchers in recent years. However, only a few studies have been published on this subject in literature. Olefin metathesis, on the other hand, has been an efficient synthetic method, and has become a key tool in organic synthesis and polymerizations. In this thesis work, a ligand containing a polyaromatic structure pyrene was synthesized and characterized using 1H-NMR, 13C-NMR, and GC-MS. Its electronic transitions were analyzed using UV-Vis and fluorescence spectroscopy. To examine the effect of varying degrees of π–π stacking on the electronic and structural properties of coordination compounds, a compound was synthesized using the synthesized ligand and Grubbs First Generation Catalyst. To demonstrate the catalytic applications in olefin metathesis, in-situ catalyst systems were also prepared. These catalyst systems were analyzed using 1H-NMR, 31P{1H}-NMR, and MALDI-MS. The results supported each other and illuminated the structures. In addition, graphene oxide nanoplatelets (GONP) were synthesized from graphene nanoplatelets (GNP), and its structure was characterized using X-ray photoelectron (XPS) spectroscopy and Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy. GNP and GONP were used as heterogeneous support materials to be compared with homogeneous counterparts in catalytic activities, and their stacking properties were examined using UV-Vis spectroscopy to enable the separation of catalyst systems involving π–π stacking from the reaction medium at the end of the reaction. The catalytic activities of the synthesized catalyst systems were evaluated through ring-closing metathesis of diethyl diallylmalonate and ring-opening metathesis polymerization of cyclooctene which have been previously used as testing substrates in olefin metathesis. In these experiments, additional compounds capable of π–π stacking such as graphene nanoplatelets (GNP), graphene oxide nanoplatelets (GONP), and pyrene, as well as the 31P{1H}-NMR's of the catalyst systems with varying acid ratios which are different from those of literature were used to examine both catalytic performance and mechanistic effects. Due to the results of these experiments, this thesis presents, to the best of our knowledge, for the first time the mechanistic and catalytic impact of π–π stacking to literature.
Benzer Tezler
- Elektromanyetik girişim koruma ve rezonatör uygulamaları için karbon nanotüp/poli(anilin-ko-akrilonitril) kompozitlerinin geliştirilmesi
Development of carbon nanotube/poly(aniline-co-acrylonitrile) composites for electromagnetic interference protection and resonator applications
MERVE ERDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiSavunma Teknolojileri (Disiplinlerarası) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ DENİZ BAŞDEMİR
- PDT için hedefe yönelik ftalosiyaninlerin sentezi
Synthesis of target oriented phthalocyanines for PDT
TAYLAN SAMSUNLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESİN HAMURYUDAN
- Synthesis, photophysical properties and ofet application of thienothiophene and benzothiadiazole based donor-π-acceptor-π (D-π-A-π) type conjugated polymers
Tiyenotiyofen ve benzotiyadiazol esaslı donör-π-alıcı-π (D-π-A-π) tipi konjuge polimerlerin sentezi, fotofiziksel özellikleri ve ofet uygulaması
SERRA EBRU ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
- Akridin esaslı bazı yeni bileşiklerin sentezi ve boya duyarlı güneş hücrelerinde uygulamaları
Synthesis of some new acridine-based compounds and applications in dye-sensitive solar cell
NAGİHAN ÖZTÜRK
- Pamoik asit içeren tek kristallerin sentezi ve molekül yapılarının X –ışını kırınımı ile aydınlatılması
Synthesis of single crystal containing pamoic acid and structural characterisation by X-ray diffraction
TUĞBA ŞİMŞİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSA GÖGEBAKAN