Yeni tip (4-(1-(Piridin-4-il)etoksil)) sübstitüe elektrokromik double-decker ftalosiyanin komplekslerinin sentezi, karakterizasyonu ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Synthesi̇s, characteri̇zati̇on and physi̇cal properti̇es of new type (4- (1- (Pyri̇di̇n-4-yl) ethoxyl)) substi̇tuted electrochromi̇c double-decker phthalocyani̇ne complexes
Yazar: ALEYNA ÇAVUŞ
Danışman: PROF. DR. METİN ÖZER
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Ftalosiyaninler yapısı itibariyle elektrokromik uygulamalarda, NLO (doğrusal olmayan optik) çalışmalarında, sensör ve katalizör uygulamaları gibi birçok alanda araştırma konusu haline gelmiştir. Ftalosiyaninler çözücülere, ısıya ve ışığa duyarlılığı sebebiyle boya sanayisinde çok fazla kullanılmıştır. Makrosiklik bir yapıya sahip olan ftalosiyaninler, merkezlerine yerleştirilen farklı türlerdeki metal atomları ve gereksinime göre modifiye edilmiş farklı boyutlarda veya özellikteki sübstitüe grupların sayesinde farklı özellikler gösterirler. Bu gruplar, ftalosiyaninlerin fizikokimyasal özelliklerini etkiler ve kullanım alanlarında çeşitlilik kazanmasına yol açar. 
Çift katlı lantanit (III) Pc kompleksleri, büyük konjuge π sistemlerinden kaynaklanan benzersiz fiziksel, elektrik, optik ve elektrokimyasal özellikleriyle bağlantılı olarak büyük ilgi görmüştür. Çift katlı lantanit ftalosiyaninler, özellikle lutesyum kompleksleri, yeni fonksiyonel materyallerin geliştirilmesi için yoğun araştırma konusu haline gelmiştir. Pc' ler gelişmiş π-elektron konjuge sistemine sahip olması, bu moleküllerin doğrusal olmayan optik davranışı artırmaktadır. İki Pc makrohalkanın bir adet lantanit metal atomu ile bağlanması sonucunda, LnPc2 komplekslerinin NLO özellikleri geliştirilmiştir. Lantanit metalinin kovalent yarıçapı büyüklüğü, koordine olan Pc halkalarının etkileşimini değiştirdiği bilinmektedir, bu nedenle kovalent yarıçapının büyüklüğü ile NLO özelliğinin doğrusal olarak geliştiği görülmektedir.
Bu çalışma kapsamında, (R)-1-(piridin-4-il)etan-1-ol ve 4-nitroftalonitrilin reaksiyonu sonucu yeni tip ftalonitril türevi elde edilmiştir. Elde edilen ftalonitrilin uygun şartlarda, lantanit (III) asetatlar ile reaksiyonları sonucu ilk defa sandviç tipi 4-(1-(piridin-4-il) etoksil sübstitüentli yeni ftalosiyanin kompleksleri elde edilmiştir. Yeni sandviç tipi ftalosiyanin kompleksleri; UV-Vis., 1H NMR, COSY-NMR ve MALDI TOF kütle spektroskopi metotları ile karakterize edilmiştir. Bu maddelerin doğrusal olmayan optik özelliği, Z-scan taraması yapılarak ölçülmüştür.

Abstract:
Phthalocyanines have become a research subject in many areas such as electrochromic applications, NLO (nonlinear optics) studies, sensor and catalyst applications. Phthalocyanines are widely used in the paint industry due to their sensitivity to solvents, heat and light. Phthalocyanines, which have a macrocyclic structure, exhibit different characteristics combined with different types of metal atoms placed in their centers, and substitution groups of different sizes or properties modified according to the needs. These groups affect the physicochemical properties of phthalocyanines and cause them to gain diversity in their usage areas.
Double-decker lanthanide (III) Pc complexes have received great attention in connection with their unique physical, electrical, optical and electrochemical properties resulting from large conjugated π systems. The double-decker lanthanide phthalocyanines, particularly lutetium complexes, have become the subject of intense research for the development of new functional materials. The fact that PCs have an advanced-electron conjugate system increases the nonlinear optical behavior of these molecules. The NLO properties of the LnPc2 complexes were developed as a result of the bonding of two Pc macro rings with one lanthanide metal atom. The covalent radius size of the lanthanite metal is known to change the interaction of the coordinated Pc rings, so the size of the covalent radius appears to develop linearly with the NLO property.
In this study, a new type of phthalonitrile was obtained as a result of the reaction of (R) -1-(pyridin-4-yl)ethan-1-ol and 4-nitrophthalonitrile. New phthalocyanine complexes with sandwich type 4-(1-(pyridin-4-yl)ethoxyl) substituents were obtained for the first time by reaction of the obtained phthalonitrile with lanthanide (III) acetates under suitable conditions.The new sandwich type phthalocyanine complexes have been characterized by UV-Vis., 1H NMR, COSY NMR and MALDI TOF mass spectroscopy methods. The nonlinear optical property of these substances was measured by the Z-scan scanning method.