Topaklanmaya bağlı ışıma uygulanarak 3-(4-metoksifenil) tiyofen ve bor içeren organik ışık yayan moleküllerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Implementing aggregation induced emission to synthesis and investigation of the properties of organic light emitting materials which include 3-(4-methoxyphenyl)thiophene and boron
Yazar: ERDEM ENGÜR
Danışman: PROF. DR. ZEHRA NÜKET ÖCAL SUNGUROĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Gelişen teknoloji ile beraber organik yapıdaki konjuge moleküller bütün dünyada ilgi çekmeye başlamış ve bu yöndeki çalışmalar her geçen gün artarak devam etmiştir. Organik yapıdaki bu moleküllerin farklı fonksiyonel gruplar ihtiva ettiğinde farklı özelliklere sahip olduklarının anlaşılmasıyla birlikte uygulama alanları da pek çok farklı alana yayılmış, konjuge yapıdaki organik materyallerin organik ışık yayan diyot (OLED), güneş pili, elektrokromik cihazlar (ECD) ve organik alan etkili transistörler (OFET) gibi alanlarda iyi elektronik ve optoelektronik özellikler göstererek kullanılabileceği farkedilmiştir.
OLED teknolojisinin zaman içerisinde gelişmesi ve farklı renklerdeki OLED materyallerinin elde edilmesiyle bu alanda enerji verimliliği, ömür uzunluğu ve verim artırılması gibi ihtiyaçlar ortaya çıkmıştır. Beyaz OLED materyallerinde bu özelliklerin geliştirilebilmesi için çeşitli sistemler geliştirilmiştir. Donör-akseptör (D-A) sistemi başlıca sistemlerden biridir ve çokça kullanılmaktadır. D-A sistemlerinde en yüksek enerjili dolu orbital (HOMO) ile en düşük enerjili boş orbital (LUMO) arasında enerji farkının (band-gap) çok düşük olmasından dolayı iletkenlik daha fazladır. Bu yapılarda donör moleküllerin π-konjugasyonuna sahip olması istenir. Doğal olarak tiyenotiyofen (TT) türevleri bu çalışmalarda çokça kullanılmış olup literatürde elektronik ve optoeletronik alanlar için tercih edilmişlerdir. Bu gerçekleştirdiğimiz çalışmada TT sentezleri grubumuz tarafından geliştirilen yöntemlerle yapılmış ve donör olarak kullanılmış, tetrafeniletilen (TPE) hacimli grubu ile fonksiyonlandırılmıştır. Ayrıca bor içeren gruplar akseptör olarak kullanılmış ve topaklanmaya bağlı ışıma (AIE) özelliği incelenmiştir.
TT ve bor türevli materyaller içeren D-A grupları nükleer manyetik rezonans ve kütle spektroskopisi yöntemiyle karakterize edilmiştir. Elde edilen yapılar topaklanmaya bağlı ışıma (AIE) yönünden incelenmiş ve OLED için uygun olduğu görülmüştür. Cihaz çalışmaları ile OLED uygulamaları kapsamında daha da geliştirilmesi için çalışmalar yapılacaktır.
Anahtar Kelimeler: İletken polimer, OLED, tiyenotiyofen, topaklanmaya bağlı ışıma, donör-akseptör.

Abstract:
With the developing technology, conjugated molecules in the organic structure have begun to attract interest in the whole world and the studies in this direction have continued to increase day by day. With the understanding that these molecules in organic structure have different characteristics when they contain different functional groups, their application areas are organic light emitting diodes (OLED), solar cells, electrochromic devices (ECD) and organic field effective transistors (OFET) can be used with good electronic and optoelectronic properties.
With the development of OLED technology over time and the acquisition of OLED materials in different colors, there has been a need for energy efficiency, life span and increased productivity in this area. Various systems have been developed to improve these properties in white OLED materials. The donor-acceptor (D-A) system is one of the main systems and is widely used. Conductivity is higher in D-A systems because the energy gap (band-gap) between the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molcular orbital (LUMO) is very low. It is desirable that donor molecules have π-conjugation in these structures. Naturally, thienothiophene (TT) derivatives have been used extensively in these studies and are preferred in the literature for electronic and optoelectronic fields. In this work we have done, TT syntheses were made with the methods developed by our group and used as donors, functioning with a bulky group of tetraphenylethylene (TPE). In addition, boron-containing groups were used as acceptors and the aggregation-induced emission (AIE) properties were investigated.
The D-A groups containing TT and boron derived materials were characterized by nuclear magnetic resonance and mass spectroscopy. The obtained structures were investigated in terms of aggregation-induced emission (AIE) and found to be suitable for OLED. The device studies will be carried out in order to further develop the OLED applications.
Keywords: Conducting polymer, OLED, thienothiophene, aggregation-induced emission, donor-acceptor.