Nano boyutta gümüş sentezi ve tetra pirollerle etkileşimlerinin incelenmesi
Synthesis of silver nanoparticles and investigation of their interactions with tetrapyrroles
Yazar: AYŞE SELDA KESKİN
Danışman: PROF. DR. AHMET GÜL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Nanopartiküller = Nanoparticles ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Porfirazinler = Porphyrazines

Özet:
Makrosiklik bileşikler, dokuz veya daha fazla üyeli ve en az üç hetero atom içeren bileşiklerdir. Makrosiklik tetrapirol türevleri pek çok kimyasal mekanizmada yer alan porfirin türevleri ile yakın analogları olan porfirazin, ftalosiyanin ve tetrabenzoporfirinleri kapsarlar. Sitokrom ve klorofil gibi doğal bileşikler, porfirin, korrin ve ftalosiyanin gibi makrosiklik halkaların komplekslerini içerdiklerinden dolayı çok ilgi çekmektedirler. Tetrapirol türevi makrosiklik bileşikler kararlı yapıları ve konjuge ?-elektron sistemleri ile katalitik fonksiyon göstermeye yatkın bileşiklerdir. Ayrıca gösterdikleri yüksek simetri, düzlemsellik ve elektron delokalizasyonu da en belirgin özellikleridir. Bu özellikleri tetrapirol türevlerine elektrofotografi, optik veri toplaması, gaz sensör, sıvı kristal ve lazer teknolojisi için boyar madde olarak kullanımı gibi pek çok uygulama alanı açmıştır.Yüksek spesifik yüzey alanı ve yüzeyde yüksek oranda atom fraksiyonları bulunduran metal nanopartiküller (M-NP), katalitik aktivite, optik özellikleri, elektronik özellikleri, antimikrobiyal aktivite ve manyetik özellikleri gibi üstün fizikokimyasal özellikleri nedeniyle kapsamlı olarak incelenmişlerdir. M-NP'lerin arasında gümüş nanopartiküller (AgNP), inhibitör ve bakteri öldürücü etkiye sahip olarak bilinmektedirler. Yaşadığımız ortamda çok sayıda ve çok çeşitli tiplerde mikroorganizmalar vardır. Gümüş, güvenilir ve etkili bir bakteri öldürücü metaldir. Çünkü hayvan hücrelerine karşı toksik değildir ve bakterilere karşı oldukça toksiktir. Bu etkiyi, yüzey alanı ve yüzeyde taşıdığı yoğun atom fraksiyonlarının sağladığı düşünülmektedir. Gümüş, doğal ve yenilenebilir bir kaynak olması sebebiyle çok sayıda eşsiz özelliklere sahiptir ve günümüzde kimya, tıp, biyoteknoloji, gıda bilimi ve tekstil bilimi gibi bilimsel ve endüstriyel birçok farklı alanda giderek artan miktarda ilgi çekmektedir.Bu çalışmada, periferal konumlarda dimetilaminoetiltiyo ve hekziltiyo grupları içeren, suda çözünür kuaterner kobalt porfirazin ve magnezyum porfirazin, uygun maleonitril türevlerinden başlanarak sentezlenmiştir. Çalışmanın devamında, gümüş nanopartikülleri ve tetrapiroller arasındaki etkileşim araştırılmıştır. Sentezlenen bileşiklerin yapısı UV-Vis, FT-IR ve zeta potansiyeli gibi tekniklerle karakterize edilmiştir.

Abstract:
Macrocyclic compounds have nine or more members, at least three of which are heteroatoms. Macrocyclic tetrapyrrole derivatives include porphyrins which take part in many biochemical mechanisms, together with porphyrazines, phthalocyanines and tetrabenzoporphyrins. Tetrapyrrolic macrocycles are potent catalysts due to their stable frameworks and conjugated ?-electron systems. In addition, their high symmetry, planarity and electron delocalization are their most distinctive features. These properties have opened the ways for phthalocyanines to gain many attractive properties like electrophotography, optical data storage, gas sensors, liquid crystals, dyes for laser technology, etc.Metal nanoparticles (M-NPs), which have a high specific surface area and a high fraction of surface atoms, have been studied extensively because of their unique physicochemical characteristics including catalytic activity, optical properties, electronic properties, antimicrobial activity, and magnetic properties. Among M-NPs, silver nanoparticles (Ag-NPs) have been known to have inhibitory and bactericidal effects. Human beings are often infected by numerous and various types of microorganisms such as bacteria, molds, yeasts, and viruses in the living environment. Silver is a safe and effective bactericidal metal because it is non-toxic to animal cells and highly toxic to bacteria. It can be expected that the high specific surface area and high fraction of surface atoms will enhance these activities in the case of silver nanoparticles (Ag-NPs). As a natural renewable resource that has a number of unique properties, silver now attracts an increasing amount of scientific and industrial interest from fields as diverse as chemistry, medicine, biotechnology, food science, and textile science.In the present study, firstly we have synthesized a water?soluble quaternary cobalt porphyrazine and magnesium porphyrazines with dimethylaminoethylthio groups and hexylthio groups in peripheral positions starting from corresponding maleonitrile derivatives. Subsequently, we have investigated the interaction between tetrapyrroles and silver nanoparticles. The structures of synthesized compounds were characterized by UV-Vis, FT-IR spectra and zeta potential techniques.