Poli(etilen oksit) merkezli ve poli(tert-butil akrilat) kabuklu yıldız-şekilli blok kopolimerlerin sentezi ve misel özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of star-shaped block copolymers with poli(ethylene oxide) core and poly(tert-butyl acrylate) shell and investigation of their micellization properties
Yazar: DİLEK KUL
Danışman: PROF.DR. SEVİL SAVAŞKAN YILMAZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Hidroksil uç gruplarına sahip 5-kollu ve yıldız-şekilli poli(etilen oksit) (PEO-OH),PEO-esaslı makrobaşlatıcının sentezi için kullanıldı. Brom uç grupları içeren 5-kollu veyıldız-şekilli poli(etilen oksit) (PEO-Br), tert-butil akrilat monomerin Atom TransferRadikal Polimerizasyonunda (ATRP) makrobaşlatıcı olarak kullanıldı ve böylece 5-kolluve yıldız-şekilli poli(etilen oksit)-blok-poli(tert-butil akrilat) (PEO-b-PtBA) blokkopolimerler sentezlendi. Polimerizasyon, asetonitril çözücü ortamında ve bakır(I)bromür/N,N,Nâ²,Nâ²â²,Nâ²â²-pentametil dietilentriamin (CuBr/PMDETA) katalizör sistemi kullanılarakkontrollü bir şekilde yürütüldü. Yıldız-şekilli PEO-b-PtBA blok kopolimerin tert-butilgruplarının hidrolizi diklorometan çözücü ortamında oda sıcaklığında trifluoroasetik asitile gerçekleştirildi ve böylece yıldız-şekilli ve çift-hidrofilik PEO-b-PAA blokkopolimerler sentezlendi. Daha sonra, yıldız-şekilli ve çift-hidrofilik PEO-b-PAA blokkopolimerlerin metillenmesi trimetilsilil diazometanın metilleyici reaktif olarakkullanılmasıyla oda sıcaklığında gerçekleştirildi. Polimerler, 1H-NMR, Jel GeçirgenlikKromatografisi (GPC), Matriks-Destekli Lazer Desorpsiyon/İyonizasyon Uçuş-ZamanlıSpektrometre (MALDI-TOF), Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ve TermalGravimetrik Analiz (TGA) yöntemleri kullanılarak karakterize edildi. Yıldız-şekilli blokkopolimerlerin konformasyonal analizleri, MM2 ve OPLS metodu ile HYPERCHEM 7.5programı kullanılarak yapıldı. Yıldız-şekilli PEO-b-PtBA blok kopolimer ve hidrolizreaksiyonu sonucunda elde edilen PEO-b-PAA blok kopolimerlerin misel özellikleri1H-NMR, UV-Vis Spektrofotometre ve Dinamik Işık Saçılması (DLS) teknikleri ilearaştırıldı.

Abstract:
Five-armed and star-shaped poly(ethylene oxide) (PEO) with hydroxyl end groups(PEO-OH) was used to synthesize a PEO-based macroinitiator. Five-armed and star-shaped PEO with terminal bromide end groups (PEO-Br) was used as a macroinitiator forthe Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) of tert-butyl acrylate (tBA) as amonomer to prepare a 5-arm and star-shaped poly(ethylene oxide)-block-poly(tert-butylacrylate) (PEO-b-PtBA) block copolymer. The polymerization was proceeded in acontrolled way using copper(I)bromide / N,N,Nâ²,Nâ²â²,Nâ²â²-pentamethyl diethylenetriamine(CuBr/PMDETA) catalytic system in acetonitrile as a solvent. The hydrolysis of tert-butylblocks of the star-shaped PEO-b-PtBA block copolymer to poly(acrylic acid) (PAA)blocks, to obtain a star-shaped double-hydrophilic PEO-b-PAA block copolymer, wasperformed by the reaction with trifluoroacetic acid in dichloromethane at roomtemperature. Afterwards, methylation of the star-shaped double hydrophilic PEO-b-PAAblock copolymers was achieved with trimethylslyl diazomethane as methylation agent at1room temperature. The polymers were studied with H-NMR, Gel PermeationChromatography (GPC), Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight(MALDI-TOF) spectrometer, Differential Scanning Calorimetry (DSC), and ThermalGravimetric Analysis (TGA). Conformational analysis of the star-shaped block copolymerswas characterized with MM2 and OPLS methods by using HYPERCHEM 7.5 programme.Micellization properties of the star-shaped PEO-b-PtBA and its hydrolyzed PEO-b-PAAblock copolymers were investigated by using 1H-NMR, UV-Vis Spectrophotometer andDynamic Light Scattering (DLS) techniques.