Mesogenik salisilaldimin bileşiklerinin sentezi, karakterizasyonu ve polimerizasyonu
Synthesis, characterization and polymerization of mesogenic salicylaldimine compounds
Yazar: HÜLYA ELMALI GÜLBAŞ
Danışman: PROF. DR. BELKIZ BİLGİN-ERAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Organik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Homopolimerler = Homopolymers ; Karakterizasyon = Characterization ; Polimer sentezi = Polymer synthesis ; Salisilaldimin = Salicylaldimine ; Sentez = Synthesis ; Siloksan = Siloxane ; Sıvı kristaller = Liquid crystals

Özet:
Alışılmadık fiziksel, elektro-optiksel ve termal özelliklere sahip olan sıvı kristaller akışkanlığın ve anisotropinin bir kompinasyonu olarak temsil edilir. Bu malzemeler, farklı moleküler yapı ve moleküllerarası etkilişimin bir sonucu olarak mesofaz zenginliği gösterirler. Bu yeni mesogenler arasında salisilaldiminler ve salisilaldimin türevleri yapı- özelliklik ilişkileri nedeniyle oldukça dikkat çekmektedir. Bu bileşikler, alkil ya da alkoksi, perflorlanmış zincir ve oligosiloksan ünite gibi terminal grupların türüne bağlı olarak farklı mesomorfik özellik sergilerler. Yapıda oligosiloksanların varlığı, oligosiloksan ünitenin hidrokarbon zincirleri ve sert aromatik çekirdekten ayrılmasıyla, yeni sıvı kristal mesofazların oluşumuna neden olur.Oligosiloksan sıvı kristaller, polimerlerin mekaniksel özellikleri ve düşük molekül ağırlıklı sıvı kristallerin elektro-optik özelliklerini birarada gösterebilecek potansiyele sahip olan yeni malzeme sınıfıdır. Sıvı kristallerin davranışları ile polimer özelliklerin kombinasyonunu temsil eden yan zincir sıvı kristal polimerler, son yıllarda başlıca araştırma konusu olmuştur. Yan zincir sıvı kristal homopolimerlerde düşük molekül ağırlıklı kalamitik sıvı kristallerden sentezlenebilmektedir.Bu çalışmanın amacı, yeni salisilaldimin temelli termotropik sıvı kristal bileşiklerin dizaynı, sentezi, karakterizasyonu ve mesogenik özelliklerinin incelenmesidir. Üç yeni kalamitik sıvı kristal serisi (salisilaldimin mesogenler, trisiloksan ünite içeren salisilaldiminler ve salisilaldimin temelli sıvı kristal homopolimerler) sentezlenmiştir.Yeni mesogenik bileşiklerin yapıları klasik spektroskopik yöntemler (UV-Vis, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, 29Si-NMR, MS) ve Elementel Analiz kullanılarak karakterize edilmiştir. Salisilaldimin temelli homopolimerlerin yapıları FT-IR ve 1H-NMR spektroskopik yöntemleri ile belirlenmiştir. Homopolimerlerin molekül ağırlıkları jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) ile hesaplanmıştır.Sentezlenen tüm bileşiklerin mesogenik davranışları diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC) ve polarizasyon mikroskopu ile incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Termotropik sıvı kristaller, Kalamitik sıvı kristaller, Salisilaldimin temelli sıvı kristal homopolimerler, Oligosiloksan sıvı kristaller.

Abstract:
Liquid crystals which have unusual physical, electro-optical and thermal properties represent a combination of fluidity and anisotropy. These materials exhibit a variety of mesophases as a result of different molecular structure and interactions between molecules. Among new mesogens, salicylaldimines and their derivatives have special interest due to their structure-property relationships. These compounds exhibit mono- or polymorphism depending on the type of terminal groups such as alkly or alkyloxy chain, perflorinated chain and oligosiloxane unit. The strong phase seperation of oligosiloxane from hydrocarbon chain segments and also to rigid aromatic core gives rise to the formation of new liquid crystalline mesophases.Oligosiloxane liquid crystals are new class of materials which have great potential to show some properties such as mechanical properties of polymers and fast electro-optic response of classic low molar mass liquid crystals. Side chain liquid crystalline polymers (SLCP) which represent a combination of liquid crystalline behaviours and polymer properties have been the subject of intensive research during last years. Side chain liquid crystal homopolymers can be synthesized by low-molar mass calamitic liquid crystals.The aim of this study is to design, synthesis, characterization of the new salicyaldimine based thermotropic liquid crystalline compounds and to investigate their mesogenic properties. Three new series of calamitic liquid crystalline compounds (salicylaldimine mesogens, trisiloxane-terminated salicylaldimine mesogens and salicylaldimine based liquid crystalline homopolymers) were synthesized.The structure of new mesogenic compounds were characterized by using of classical spectroscopic methods (UV-Vis, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, 29Si-NMR, MS) and elemental analysis. Salicylaldimine based homopolymers were confirmed with FT-IR and 1H-NMR. The molecular weight of the homopolymers were detected by using gel permeation chromatograpy (GPC).The mesogenic behaviours of the all synthesized compounds were examined with differential scanning calorimetry (DSC) and polarized optical microscopy (POM).Key words: Thermotropic liquid crystals, Calamitic liquid crystals, Salicylaldimine based liquid crystalline homopolymers, Oligosiloxane-terminated liquid crystals.