SnCl2/hekzametildisilazan katalizörü kullanılarak halka açılma polimerizasyonunun gerçekleştirilmesi
Performing of the ring opening polymerization by using SnCl2/hexamethyldisilazane catalyst
Yazar: FUNDA ALTAN
Danışman: PROF. DR. ASGAR KAYAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada (1:1) ve (1:2) mol oranıyla SnCl2/n(HMDS) (n=1,2) koordinasyon katalizörleri oluşturulmuştur. Hekzametildisilazan kalay(II) klorürle (1:1) mol oranıyla tepkimeye sokulduğunda, N- atomu üzerinden kalay(II) klorüre bağlanıp koordinasyon katalizörünü oluşturmuştur. SnCl2/HMDS (1:2) mol oranıyla tepkimeye sokulduğunda ise klor, HCl (g) olarak tamamen ortamdan uzaklaşmıştır ve hekzametildisilazan iki N- atomu üzerinden kalaya bağlanıp, koordinasyon katalizörünü oluşturmuştur. Bu sonuçlar, literatür verileriyle doğrulanmaktadır. 

Oluşturulan bu iki katalizörün aktivitesini anlamak amacıyla bu katalizörler ε-kaprolakton (ε-CL), 3-glisidiloksipropiltrimetoksisilan (GPTS), laktit (LA), glisidil izopropil eter (İPGE) ve stiren oksit (SO) gibi halkalı moleküllerin halka açılma polimerizasyonunda kullanılmıştır. Polimerlerin molekül kütleleri jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) spektrumlarıyla belirlenmiştir. Polimerler ayrıca 1H-NMR, 13C-NMR ve FT-IR spektroskopisiyle karakterize edilmiştir. Halka açılma polimerizasyonu deneyleri çeşitli sıcaklıklarda, laktit monomeri hariç çözücüsüz ortamda gerçekleştirilmiştir. Spektroskopik yöntemlerle bulunan sonuçların monomer değerinden farklı olması ve GPC sonuçlarının oligomer değerinden büyük olması, halka açılma polimerizasyonunun başarılı bir şekilde gerçekleştiğini göstermekle birlikte, polimer oluşumunu kanıtlamaktadır. Bu iki katalizörden (1:1) mol oranındaki SnCl2/HMDS katalizörünün bu beş farklı monomerde daha etkili olduğu ve halka açılma polimerizasyonunu daha kolay gerçekleştirebildiği gözlemlenmiştir. Halka açılma polimerizasyonuna sokulan bu beş farklı monomeri dönüşüm sıcaklıkları ve  dönüşüm sürelerine  göre sıralayacak olursak ε-CL > LA > GPTS > SO > İPGE sıralaması ortaya çıkmıştır.

Abstract:
In this study, SnCl2/n(HMDS) (n=1,2) coordination catalysts were formed at mole ratios of (1:1) and (1:2). When hexamethyldisilazane reacted with tin (II) chloride in 1:1 mole ratio, hexamethyldisilazane bonded to tin (II) chloride through the nitrogen atom and formed the coordination catalyst. When hexamethyldisilazane reacted with tin (II) chloride in 1:2 mole ratio, the chloride ions were completely removed  as HCl(g) and hexamethyldisilazane bonded to tin (II) chloride through two nitrogen atoms to form the coordination catalyst. These results were confirmed by literature data.In order to understand the activity of these two catalysts, they have been used in the ring opening polymerization of cyclic molecules such as ε-caprolactone (ε-CL), 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane (GPTS), lactide (LA), glycidyl isopropyl ether (IPGE), and styrene oxide (SO). The molecular masses of the polymers were determined by gel permeation chromatography (GPC). The polymers were further characterized by 1H-NMR, 13C-NMR, and FT-IR spectroscopies. The ring opening polymerization experiments were carried out at various temperatures in solvent-free environments except for the lactide monomer. The results obtained by spectroscopic methods were different from the monomer values and the GPC results were larger than the oligomer values. These results confirm that the ring opening polymerizations successfully occurred and prove that, the formation of the polymers took place. It was observed that the SnCl2/HMDS catalyst in 1:1 mole ratio was more effective and faster than the other catalyst regarding the ring opening polymerization of five different monomers. The ring opening polymerization sequencing of these five different monomers were ε-CL > LA > GPTS > SO > IPGE according to the conversion temperatures and conversion times.