Benzilmetakrilat ile 2-okso-2h-kromen-7il metakrilat kopolimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of copolymers of benzyl methacrylate with 2-oxo-2h-kromen?7-il methacrylate
Yazar: NURSEL AYAZ
Danışman: PROF. DR. KADİR DEMİRELLİ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Benzil halojenürler = Benzyl halides ; Dielektrik sabiti = Dielectric constant ; Dielektrik ölçümler = Dielectric measurements ; Dielektrikler = Dielectrics

Özet:
Bu çalışmada öncelikle, 7-hidroksi kumarin ve benzil alkolün metakriloilklorür ile açilleme reaksiyonundan kumarin ve benzil yan guplu metakrilat monomerleri sentezlendi.2-Okso?2H-kromen?7-il-metakrilat (KMA)'ın homopolimerizasyonu ve onun benzilmatakrilat (BMA) ile kopolimerizasyonu Serbest Radikal Polimerizasyon (SRP) metodu ile AIBN başlatıcısı kullanılarak 60 oC'de yapıldı.Homo ve kopolimerler FT-IR, 1H-NMR and 13C-NMR teknikleri ile karakterize edildi. Polimerlerin molekül ağırlıklarını belirlemek için Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC) kullanıldı. (ATRP) Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu ve SRP metodları ile hazırlanan polimerler termal analiz teknikleriyle (TGA, DSC ve DTA) karakterize edildi.KMA ve BMA kopolimerlerinde, kopolimerlerin başlangıç bozunma sıcaklıkları BMA'ın mol fraksiyonunun artması ile azaldı.KMA ve BMA'nın monomer reaktiflık oranları Kelen Tüdös (K-T) ve Fineman-Ross (F-R) metotları kullanılarak hesaplandı ve sırasıyla r1: 0.45, r2:1.29; r1:0.46, r2:1.33 olarak bulundu (r1, KMA'nın monomer reaktiflik oranıdır).SRP ile elde edilen P(KMA) ve P(BMA) blendleri diklorometan çözücüsünde hazırlandı. Blendler DTA ile karakterize edildi.P(KMA), P(BMA), KMA-BMA kopolimerleri, P(MMA-ko-KMS%9), P[(MMA-ko-KMS%9)-g-BMA] ve EuCl3 ile karışımı hazırlanan tabletlerin; AC-elektrik iletkenliği (?AC), dielektrik sabiti (?'), dielektrik kayıp faktörü (?'') araştırıldı. Tüm polimerler için bulunan iletkenlik ve dielektrik sabiti değerleri, polimerlerinkinden daha yüksek olduğu bulundu. İncelenen tüm örnekler için sabit sıcaklıkta frekans bağımlılığı (?AC), ?AC= Awn ilişkisine uyduğu bulundu.ATRP metoduyla başlatıcı olarak kumarin asetato klorür (KAK) kullanılarak CuBr varlığında 100 oC'de P(BMA) hazırlandı. ATRP metoduyla BMA'ın graft kopolimeri, başlatıcı olarak P(MMA-ko-KMS %9) ve CuBr varlığında 100 oC ve farklı süreler için'de hazırlandı.Graft kopolimerlerin termal degadasyon kinetiği farklı ısıtma hızlarındaki termogravimetrik analizi ile çalışıldı. Aktivasyon enerjisi değerleri Kissenger, Flynn-Wall-Ozawa ve Tang metotları ile belirlendi.Kumarinin fotodimerleşme özelliğinden yararlanarak kumarin uçlu P(BMA) ve kumarin içerikli P(KMA-ko-BMA %65) fotodimerleştirildi.Anahtar Kelimeler: Monomer reaktiflik oranları, dielektrik davranışı, blend; ATRP; SRP, termal analiz, Kumarin, Europyum Klorid, AC- elektrik iletkenliği, Fotodimerizasyon

Abstract:
In our study, firstly, the methacrylate monomers bearing coumarin and benzyl side group synthesized from acylation reaction of methacryloyl chloride with 7-hydroxy comarin and benzyl alcohol.Homo and copolymerization of 2-Oxo?2H-kromen?7-il-metakrilat (KMA) and its copolymers with benzyl methacrylate (BMA), were performed by the free radical polymerization method (FTR) using AIBN as an initiator at 60 oC.The homo- and copolymers were characterized by FT-IR, 1H-NMR and 13C-NMR techniques. Gel permeation chromatography (GPC) was used to find out the molecular weights of polymers. Thermal analysis measurements of polymers prepared by ATRP and FRP methods were measured by (TGA, DSC and DTA).In copolymer system of MAOC and BMA, the initial decomposition temperatures of the resultant copolymers decreased with increasing mole fraction of BMA.The monomer reactivity ratiosof MAOC and BMA were computed using Kelen-Tüdös (K-T) and Fineman-Ross (F-R) methods and were found to be r1: 0.45, r2:1.29; r1:0.46, r2:1.33 respectively (r1 is monomer reactivity ratio of MAOC).Blends of P(MAOC) and P(BMA) obtained via FRP method were prepared by casting films from dichloromethane solution. The blends were chracterized by DTA.AC electrical conductivity (?AC), dielectric permittivity (??) and dielectric loss factor(???) for P(BMA), P(MAOC), copolymers of MAOC and BMA, P(MMA-co-CMS9%), P[(MMA-co-CMS9%)-g-BMA], and mixed with EuCl3 have been investigated. The conductivity and dielectric permittivity values, which were found, for all polymer samples are higher than that of the pure polymers. For all investegated samples, at the constant temperatures the frequency dependence of (?AC)was found to obey the relation ?AC= Awn.The homopolymer of BMA by using CAC (coumarin asetato chloride) as initiator in the presence of cuprous (I) bromide (CuBr) was perfomed by ATRP(Atom Transfer Radical Polymerization) method at 100 oC.The graft copolymer via ATRP of BMA, by using P(MMA-co-KMS9%) as initiator in the presence of (CuBr) was performed in different times at 100 oC.The kinetics of the termal degadation of the graft copolymer was investigated by thermogravimetric analysis at different heating rates. The activation energy values obtained were determined by the Kissinger, Flynn Wall-Ozawa, and Tang. The P(BMA) ended coumarin and the P(KMA-co-BMA65%) containing coumarin group were dimerized by using photodimerization property of coumarin.Key Words: Monomer reactivity ratios, dielectric behavior, blend, ATRP, FRP, thermal analysis, Coumarin, Europium(III)chloride, AC-electrical conductivity, Photodimerization