Aşı kopolimerlerinin metal içermeyen koşullarda sentezi için yeni bir yaklaşım: Rop ve foto-ATRP

Basit Öğe Kaydı
dc.contributor.advisorÇiftçi, Mustafa
dc.contributor.authorKarasu, Özge Sultan
dc.date.accessioned2026-02-08T15:48:30Z
dc.date.available2026-02-08T15:48:30Z
dc.date.issued2025
dc.departmentBTÜ, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kimya Ana Bilim Dalı
dc.description.abstractKontrollü/yaşayan radikal polimerizasyon (CLRP) yöntemlerinin keşfi, geleneksel tekniklere kıyasla benzersiz avantajları (kontrol edilebilir molekül ağırlığı, düşük molekül ağırlığı dağılımı, fonksiyonel gruplara sahip polimer eldesi, mikro düzeyde homojenlik vs.) nedeniyle sentetik polimer kimyasına yeni bir soluk katmıştır. Bu teknikler geleneksel yöntemlerle eldesi çok zor veya mümkün olmayan polimerik malzemelerin eldesi imkân tanır. CLRP teknikleri arasında atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP) en yaygın kullanım alanına sahip yöntemdir. Geleneksel ATRP yönteminde genellikle düşük oksidasyon durumundaki bakır kompleks (CuBr, CuCl) katalizörlerine ek olarak yüksek sıcaklıklara (90-120 °C) ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durum birkaç açıdan yöntemin daha da yaygın kullanımını engellemiştir. Bu sorunları ortadan kaldırmak üzere yakın geçmişte ise metal kompleks ihtiyacını tamamen ortadan kaldıran, ışıkla indüklenen metal içermeyen ATRP (metal-free ATRP) olarak isimlendirilen yeni yöntemler ortaya konmuştur. Ayrıca benzer yaklaşım metal kullanımı içeren diğer geleneksel polimerizasyon yöntemlerinin de metal içermeyen alternatiflerinin geliştirilmesi üzerine araştırmalara ön ayak olmuştur. Örneğin, geleneksel olarak ısı etkisi ve kalay oktoat (SnOct2) katalizörlüğü varlığında gerçekleştirebilen halka açılma polimerizasyonun (ROP) da alternatifleri üzerinde durulmuştur ve ısı/metal katalizör kullanımı içermeyen alternatifler geliştirilmiştir. Tez kapsamında, oldukça önemli bir polimer türü olan aşı kopolimerlerin eldesi bahsi geçen metal içermeyen ATRP ve ROP yöntemlerin kombinasyonu temeline dayanan yeni bir sentetik protokol geliştirilecektir. Ardışık olarak gerçekleştirilecek olan reaksiyonlar, tamamen metal içermeyen koşullarda ortaya konmuştur. Böylelikle, aşı kopolimerlerinin hızlı bir şekilde hazırlanması için tamamen çevre dostu yeni bir yol literatüre kazandırılmıştır. Bu kapsamda ilk olarak özel olarak tasarlanmış fonksiyonel monomer (klor fonksiyonlu ?-kaprolakton, ?-Cl-?-CL) ilgili literatür takip edilerek ?-klorosiklohekzanon'un m-kloroperbenzoik asit (mCPBA) ile Baeyer–Villiger (BV) oksidasyonu yoluyla elde edilmiştir. Ardından, ?-kaprolakton (?-CL) ve ?-Cl-?-CL'un difenil fosfat (DPP) katalizörü varlığında ROP'u gerçekleştirilerek, Cl grupları içeren polikaprolakton (poli(?Cl?CL-ko-?CL)) elde edilmiştir. Daha sonra elde edilen bu yapı metil metakrilat (MMA) ve Poli (etilen glikol) metil eter metakrilatın (PEGMA) ATRP yöntemi ile polimerizasyonunda makrobaşlatıcı olarak kullanılarak ilgili aşı kopolimerler sentezlenmiştir. Elde edilen aşı kopolimeri 1H-NMR, GPC, FT-IR ve WCA ile karakterize edilmiştir.
dc.description.abstractThe discovery of controlled/living radical polymerization (CLRP) methods has brought make the difference to synthetic polymer chemistry due to their unique advantages (controllable molecular weight, low molecular weight distribution, polymers with functional groups, homogeneity at micro level, etc.) compared to traditional techniques. These techniques enable the production of polymeric materials that are difficult or impossible to obtain using traditional methods. Among CLRP techniques, atom transfer radical polymerization (ATRP) is the most widely used method. In the traditional ATRP method, high temperatures (90-120 °C) are generally required in addition to low oxidation state copper complex (CuBr, CuCl) catalysts. This situation has prevented extensive use of the method in several respects. To eliminate these problems, new methods called light-induced metal-free ATRP that eliminate the need for metal complexes have been introduced in the recent past. In addition, a similar approach has lead to research on the development of metal-free alternatives to other traditional polymerization methods that involve the use of metals. For example, alternatives to ring-opening polymerization (ROP), which can be traditionally carried out under the influence of heat and in the presence of tin octoate (SnOct2) catalyst, have been investigated and alternatives that do not involve the use of heat/metal catalyst have been developed. Within the scope of the thesis, a new synthetic alternative based on the combination of the mentioned metal-free ATRP and ROP methods to produce graft copolymers, a very important type of polymer, will be developed. The reactions to be carried out sequentially will be carried out under completely metal-free conditions. Thus, a new and completely environmentally friendly route for the rapid preparation of graft copolymers will be introduced to the literature. In this context, firstly, by following the relevant literature, a specially designed functional monomer (chloro functional ?-caprolactone, ?-Cl-?-CL) was obtained via Baeyer-Villiger (BV) oxidation of ?-chlorocyclohexanone with m-chloroperbenzoic acid (mCPBA). Then, ROP ?-CL and ?-Cl-?-CL in the presence of DPP catalyst was prepared and PCL containing Cl groups was obtained. Then, this structure was used as a macroinitiator in the polymerization of methyl methacrylate (MMA) and poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate (PEGMA) by ATRP to obtain graft copolymers. The obtained graft copolymer was characterized by 1H-NMR, GPC, FT-IR and WCA.
dc.identifier.endpage42
dc.identifier.startpage1
dc.identifier.urihttps://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=htlyhJG97gjBTPjAeWRhPtmYZW594QShqGBvkQ_tkdjogiuP8_QirzXXoU1DEchd
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12885/6197
dc.identifier.yoktezid931270
dc.language.isotr
dc.publisherBursa Teknik Üniversitesi
dc.relation.publicationcategoryTez
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.snmzKA_TEZ_20260207
dc.subjectKimya
dc.subjectChemistry
dc.titleAşı kopolimerlerinin metal içermeyen koşullarda sentezi için yeni bir yaklaşım: Rop ve foto-ATRP
dc.title.alternativeNew approach for the synthesis of graft copolymers under metal-free conditions: Rop and photo-ATRP
dc.typeMaster Thesis

Dosyalar

Koleksiyon

Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Tez Koleksiyonu