Metilen mavisinin makro halkalı yapılar kullanılarak sulu ortamda taşınımı
Aqueous phase transport of methylene blue using macrocyclic structure
Yazar: DİDEM AYDIN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ERSÖZ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Metilen mavisi = Methylene blue ; Su arıtma = Water treatment ; Sıvı membranlar = Liquid mambranes

Özet:
Supramoleküler kimyanın yeni bir sınıfı olan pillar[n]arenler, ucuz ve kolayca sentezlenebilen çoklu fonksiyonel gruplar içerebilen ve bilimin birçok yeni alanında keşfedilmeyi bekleyen yeni nesil makrosiklik bileşiklerdir. Pillar[n]arenler, elektron donör gruplarının ana pillararen iskeletine bağlanması nedeniyle negatif yüklü elektron açısından zengin bir alana sahiptir. Bu nedenle, pillar[n]arenler moleküller arası etkileşime ve karmaşık reaksiyonlara sebep olurlar. Moleküler etkileşime ek olarak, lineer şekilli alkanlarla konak-konuk komplekslerinin bağlanma ilgilerini oluşturabilirler; bununla birlikte, diğer geleneksel makrosiklik konakçı bileşiklerle karşılaştırıldığında, membran sistemlerinde taşıyıcı olarak kullanımında çalışılmadığı görülmüştür.
Makromoleküler bileşikler taşıyıcı olarak kullanılarak, halkalı bir yapıya sahip bu bileşikler metaller ve tuzları ile kolayca kompleks yapabilme özelliğine sahiplerdir. Ayrıca bazı makro halkalı yapıların türevleri konak-konuk etkileşimine dayandıklarından ötürü son yıllarda membran çalışmalarında sıklıkla tercih edildiği bilinmektedir. Taşıyıcı mekanizmalı taşıma işlemi, bir maddenin belirli pH ve derişime sahip sıvı bir çözeltiden meydana gelen donör (verici) fazdan kompleks yapıcı bir bileşiğinin bulunduğu organik faza ekstraksiyonu ve daha sonra farklı pH'a sahip ikinci bir sıvı (alıcı) faza taşınarak aktarılması olarak bilinmektedir.
Tekstil sektöründe ve redoks indikatörü olarak yaygın bir şekilde kullanılan, metilen mavisi (Tetramethyl-thionin) bazik bir boyadır. Boyar maddelerin çoğu insanlar üzerinde mutajenik ve kanserojenik etkiye sahip toksik kimyasallar olduğundan sulardan arıtılması gerekmektedir. Dolayısıyla bu boyar maddelerin sıvı ortamda taşınabilmeleri ve bu maddelere karşı seçiciliği yüksek yeni maddelerin keşfi oldukça önem arz etmektedir.
Bu tez çalışması kapsamında, taşıyıcı olarak makro halkalı yapıların en yeni üyelerinden pillar[5]aren kullanılarak sıvı membran sistemi aracılığıyla metilen mavisinin bir donör fazdan sulu bir akseptör faza taşınmasının tespiti, Yığın Sıvı Membran (BLM) sistemine göre H tipi hücre kullanılarak; verici ve alıcı fazlar arasındaki membran faz sayesinde istenilen iyonun alıcı faza taşınımı gerçekleşirken optimum performansı sağlayacak en iyi çözücü ortamı, karıştırma hızı, taşıyıcı derişimi, donör ve akseptör faz pH'ları gibi optimum parametrelerin belirlenmesi deneysel olarak araştırılmıştır.

Abstract:
Pillar[n]arenes, a new class of supramolecular chemistry, are a new generation of macrocyclic compounds that can be cheap and easily synthesized, contain multiple functional groups, and are waiting to be discovered in many new fields of science. Pillar[n]arenes have a negatively charged electron-rich domain due to the attachment of electron donor groups to the main pillaren skeleton. Therefore, Pillar[n]arenes cause intermolecular interactions and complex reactions. In addition to molecular interaction, they can form binding affinities of host-guest complexes with linearly shaped alkanes; however, its use as carriers in membrane systems has not been studied when compared to other conventional macrocyclic host compounds.
By using macromolecular compounds as carriers, these compounds, which have a cyclic structure, have the ability to easily complex with metals and their salts. In addition, it is known that derivatives of some macrocyclic structures are frequently preferred in membrane studies in recent years, since they are based on host-guest interaction. The transport process with a carrier mechanism is known as the extraction of a substance from the donor phase, which consists of a liquid solution with a certain pH and concentration, to the organic phase where a complexing compound is present, and then it is transported to a second liquid (acceptor) phase with a different pH.
Methylene blue (Tetramethyl-thionine) is a basic dye that is widely used in the textile industry and as a redox indicator. Since most of the dyestuffs are toxic chemicals with mutagenic and carcinogenic effects on humans, they must be purified from water. Therefore, the ability of these dyestuffs to be transported in liquid media and the discovery of new substances with high selectivity towards these substances are very important.
Within the scope of this thesis, the determination of the transport of methylene blue from a donor phase to an aqueous acceptor phase through the liquid membrane system using Pillarene, one of the newest members of the macrocyclic structures, as a carrier, using an H type tube according to the Bulk Liquid Membrane (BLM) system; While the desired ion is transported to the acceptor phase by means of the membrane phase between the donor and acceptor phases, it has been experimentally investigated to determine the optimum parameters such as the best solvent environment, mixing speed, carrier concentration, donor and acceptor phase pHs that will provide optimum performance