Bazı klorlu BODIPY türevlerinin sentezi,fotofiziksel ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of some chloro BODIPY derivatives, investigation of the photophysical and electrochemical properties
Yazar: AKIN ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. AHMET TUTAR
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Elektrokimya = Electrochemistry ; Elektrokimyasal indirgeme = Electrochemical reduction ; Elektrokimyasal yöntem = Electrochemical method ; Elektrokimyasal ölçümler = Electrochemical measurements ; Organik kimya = Organic chemistry

Özet:
4,4-Difloro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indasen olarak bilinen BODIPY boyaları, yüksek emme katsayısı, floresans kuantum verimi, uzun dalga boyu emisyonu, fotokimyasal stabilite gibi birçok tercih edilen kimyasal ve fiziksel özellik gösterir. Bu özelliklerden dolayı, BODIPY boyaları, floresan anahtarlar, problar, biyolojik etiketleme ve moleküler cihazların sentezi gibi farklı alanlarda kullanılmaktadır. BODIPY'nin fotofiziksel özellikleri, BODIPY çekirdeğindeki sübstitüentler tarafından yüksek oranda etkilenir. Böylece bu boyaların işlevselleştirilmesi istenen özellikleri oluşturmak için kritik öneme sahiptir. Halojenli BODIPY boyalarının metal katalizli çapraz bağlanma reaksiyonları, BODIPY özelliklerinin kontrol edilebildiği nükleofilik yer değiştirme reaksiyonları için çok yönlü araçlardır.

Bu çalışmada, 4,4-difloro-8-(4-bromofenil)-3,5-dimetil-4-bora-3a,4a-diaza-s-indasen (BODIPY), 2-metil pirol ile 4-bromobenzoil klorürün reaksiyonu ve sonrasında BF3.OEt2 ile kompleksleşmesi sonucunda sentezlendi. Bu BODIPY farklı deneysel şartlarda N-kloro süksinimit kullanılarak klorlandı. Bu reaksiyon sonucunda metilden klorlanmış, çekirdekten mono ve di klorlanmış BODIPY ürünleri elde edildi.

BODIPY türevleri, 1H NMR, 13C NMR ve 19F NMR spektroskopisi ile karakterize edildi. Ayrıca fotofiziksel ve elektrokimyasal özelliklerini araştırmak için UV-Vis  ve floresans spektroskopisi ile dönüşümlü voltametri kullanıldı.

Abstract:
BODIPY dyes, known as 4-bora-3a, 4a-diaza-s-indacene, display many desirable chemical and physical properties such as high absorption coefficient and fluorescence quantum yield, long wavelength emission, photochemical stability. Due to these properties, BODIPY dyes find many applications in different areas such as, fluorescent switches, probes, biological labeling and synthesis of molecular devices and so on. Photophysical properties of a BODIPY are highly effected by substituents on BODIPY core so that functionalization of these dyes is critical to create desired properties. Halogenated BODIPY dyes are versatile tools for metal-catalyzed cross-coupling reaction, nucleophilic substitution reactions by which the properties of BODIPY can be controlled.

In this work, 4,4-difluoro-8-(4-bromophenyl)-3,5-dimethyl-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene (BODIPY) was synthesized from reaction of 2-methyl pyrrole with 4-bromobenzoyl chloride and complexation with BF3.OEt2. This BODIPY was chlorinated using N-chloro succinimide at different experimental conditions, which is yielded to  methyl chlorinated, 2 and 2,6 chlorinated BODIPY. 

BODIPY derivatives were characterized by 1H NMR, 13C NMR and 19F NMR spectroscopy. Therefore, UV-Vis, fluorescence spectroscopy and cyclic voltammetry were used to investigate their photophysical and elelctrochemical properties.