Aza-BODIPY bileşiklerinin ultra hızlı spektroskopik özelliklerinin incelenmesi
Ultrafast spectroscopic properties of Aza-BODIPY components
Yazar: BETÜL KÜÇÜKÖZ
Danışman: DOÇ. DR. H. GÜL YAĞLIOĞLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, hidroksi fenil yan gruplara sahip Aza-BODİPY bileşiklerinindoğrusal olmayan optik özellikleri ve elektron transfer mekanizmaları pompa-gözlemspektroskopi yöntemiyle araştırıldı. Ankara Üniversitesi Kimya Bölümünde sentezlenenAza-BODİPY bileşiklerinin, hidroksi yan gruplarının sayısının değişimi ve fenolatforma geçişi sağlanarak elektron verici özellikleri değiştirilmiştir. Bileşiklerin yangruplarının elektron verici özelliğinin değişiminin doğrusal olmayan optik özelliklereetkisi araştırılmıştır.Sentezlenen Aza-BODİPY bileşiklerinin doğrusal soğurmaları ve floresans spektrumlarıalınmıştır. Hidroksi yan gruplara sahip Aza-BODİPY bileşiklerinin fenol formdanfenolat forma geçerken doğrusal soğurma ve floresans özelliklerinin değişmesi pompagözlemspektroskopi deneylerinin yapılmasının önemini ortaya çıkarmıştır. Femtosaniye atmalı lazer kullanılarak yapılan pompa-gözlem spektroskopisi sayesindebileşiklerin fenol formdan fenolat forma geçerken doğrusal soğurma spektrumundagözlemlenen yeni enerji seviye oluşumu ve fenolat formda bileşiklerin floresansözelliklerinin yok olması yük ayrımı enerji seviyesinin oluşumu ile açıklanmıştır.Oluşan yük ayrımı enerji seviyesi uyarılmış singlet enerji seviyesindeki elektronlarınhızlı bir şekilde bu yeni seviyeye boşalmasına sebep olduğu için uyarılmış singlet enerjiseviyesinin de ömrünün kısalmasına neden olmaktadır. Buradaki ömürler birkaç yüzpiko saniyeden birkaç piko saniyeye kadar düşerek ultra hızlı bir ömre dönüşmektedir.Pompa- gözlem deneyi sonuçlarında, yan grupların elektron verici özelliğin artması ileelektronların uyarılmış enerji seviyesinde kalma sürelerinin de kısaldığıgözlemlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, nonlinear optical properties of hydroxy phenyl ring substituent of Aza-BODIPY compounds and their electron transfer mechanism are investigated by usingpump-probe spectroscopy. Hydroxy phenyl ring substituent of Aza-BODIPYderivatives are synthesized in Ankara University Chemistry Department with differentnumber of hydroxy groups. By increasing number of substituent, electron donatingproperties of derivatives is increased. Further, ionic phenolate form of these derivativeswas obtained by saturating the phenolic solution with NaH. It is investigated the effectsof electron donating strength of nonlinear optical properties of Aza-BODIPYcompounds.Linear absorption spectrum and fluorescence spectrum of obtained structures is taken.Importance of pump-probe spectroscopy appears when there is great changes of linearabsorption and fluorescence spectrum for ionic phenolate from of derivatives comparedto phenolic forms. Thanks to pump-probe spectroscopy of phenolic and phenolate formsof derivatives, changes of linear absorption and fluorescence properties can beexplained by occurrence of charge separation state in phenolate form of derivatives.Charge separation state causes ultra fast transition of electrons from excited state, soexcited state lifetime becomes shortened. Moreover, charge separation state placed inbetween singlet state and ground state, electrons transfer to new energy state andblocked fluorescence of derivatives. Pump- probe experiment results support that,excited state lifetime decrease by increasing electron donating strength of substituent.