Hidroksinaftaldehit ve hidroksibenzaldehit temelli yeni Schiff bazların tasarımı, ağır metallere karşı kolorimetrik ve florimetrik sensör özelliklerinin incelenmesi ve uygulamalarının geliştirilmesi
Design of new Schiff bases based on hydroxynaphthaldehyde and hydroxybenzaldehyde, investigation of their colorimetric and fluorimetric sensor properties towards heavy metals and development of their applications
Yazar: ÖZLEM YAŞAR
Danışman: DOÇ. DR. FATMA NUR ARSLAN
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Sunulan tez çalışması ile; metal iyonlarına duyarlı, yüksek seçicilikte ve hassasiyette, özgün analitik performans gösteren hidroksinaftaldehit ve hidroksibenzaldehit temelli kolorimetrik ve florimetrik sensör sistemleri hazırlanarak, pratikteki uygulanabilirlikleri üzerine oldukça kapsamlı ve sistematik bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, detayları yöntem kısmında verilen ve yapısında metal iyonu tayininde kullanılan mekanizmaları gerçekleştirebilecek fonksiyonel gruplara sahip özgün hidroksinaftaldehit ve hidroksibenzaldehit temelli moleküler problar (PHNAP ve MPIM) başarılı şekilde sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Karakterizasyon işlemlerinde 1H–NMR, 13C–NMR, FT–IR ve MALDI TOF–MS spektroskopi yöntemleri kullanılmıştır. Daha sonra sentezlenen PHNAP ve MPIM probların metal iyonları ile etkileşim mekanizmalarına dair teorilerimizi desteklemek amacıyla DFT tabanlı teorik hesaplamaları gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen probların analitik performanslarının UV–Vis ve floresans spektrofotometre sistemleri ile belirlenmesi ile optimum çalışma koşulları tespit edilmiştir. Spektroskopik çalışmalar neticesinde PHNAP'ın Cu2+  metal iyonuna, MPIM'ın ise Al3+ metal iyonuna karşı kolorimetrik ve ratiometrik floresans sensör özelliği gösterdiği tespit edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise geliştirilen sensör sistemlerinin ağır metallerin tayini için pratikte kullanılabilirliklerinin ortaya koyulabilmesi adına gıda, su, akıllı telefon ve test kağıdı uygulama analizleri başarıyla gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
With the presented thesis; hydroxynaphthaldehyde and hydroxybenzaldehyde–based colorimetric and fluorimetric sensor systems, which are sensitive to metal ions, with high selectivity and sensitivity, and with original analytical performance, have been prepared and a very comprehensive and systematic study has been carried out on their practical applicability. In this context, hydroxynaphthaldehyde and hydroxybenzaldehyde–based molecular probes (PHNAP and MPIM) with specific functional groups that could realize the mechanisms used in metal ion determination in their structure and whose details are given in the method section have been successfully synthesized and characterized. The 1H–NMR, 13C–NMR, FT–IR and MALDI TOF–MS spectroscopy methods were used in the characterization processes. Then, DFT–based theoretical calculations of synthesized probes PHNAP and MPIM were carried out to support our theories about the interaction mechanisms with metal ions. Optimum operating conditions of the synthesized probes based on their analytical performance were reported with UV–Vis and fluorescence spectrophotometer systems. As a result of the spectroscopic studies, it has been determined that PHNAP has colorimetric and ratiometric fluorescence sensor properties against Cu2+ ion and MPIM against Al3+ ion, respectively.
In the last stage of the study, in order to demonstrate the practical usability of the developed sensor systems for the determination of heavy metals, applications including food, water, smartphone and test paper analyzes were successfully performed.