Ağır atom içermeyen triplet fotoduyarlaştırıcı BODIPY-fulleren diadların sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and properties of heavy atom free triplet photosensitizer BODIPY-fullerene dyads
Yazar: HASAN ÜNLÜ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ELİF OKUTAN
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Floresan = Fluorescence ; Fotosensitizer = Photosensitizer ; Fullerenler = Fullerenes ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Singlet oksijen = Singlet oxygen

Özet:
Bu tez kapsamında, ağır atom içermeyen triplet fotoduyarlaştırıcı, yeni BODIPY- fulleren diadlar (11- 16) sentezlendi ve yapıları karakterize edildi. Farklı fotofiziksel özelliklere sahip, bir veya iki BODIPY biriminin, spin dönüştürücü olarak tasarlanan fulleren- C60' a bağlı olduğu bu bileşiklerin fotofiziksel/ fotokimyasal özellikleri incelendi.Tez kapsamında, ilk olarak BODIPY bileşiklerinin sentezinde başlangıç bileşiği olarak kullanılan aldehit türevi (1) hazırlandı ve uygun şartlarda 2, 4- dimetilpirol ile etkileştirilerek BODIPY bileşiği (2) elde edildi. "Knoevenagel kondenzasyonu" şartlarında BODIPY (2) ile 4- metoksibenzaldehitin reaksiyonundan sırasıyla monostiril (3) ve distiril (4) BODIPY türevleri olan 3 ve 4 bileşikleri sentezlendi. Sentezlenen BODIPY türevlerinin (2, 3 ve 4) uygun şartlarda mono metil malonil klorür ile sübstitüsyon reaksiyonu sonucu sırasıyla 5, 7, 9; malonil diklorür ile sübstitüsyon reaksiyon sonucu 6, 8, 10 nolu bileşikler elde edildi. Bu bileşikler (5- 10) ile fullerenin Bingel reaksiyonu sonucu BODIPY- fulleren diadlar (11- 16) elde edildi. Sentezlenen bileşiklerin yapıları kütle, 1H NMR ve 13C NMR spektroskopik tekniklerinden elde edilen veriler ile aydınlatıldı. BODIPY türevleri (5- 10) ve BODIPY- fulleren diadların (11- 16) fotofiziksel özellikleri, UV- Vis absorpsiyon ve floresans spektrofotometreleri ile incelendi. BODIPY bileşikleri (5- 10) ve BODIPY- fulleren diadların (11- 16) floresans kuantum verimleri ve floresans ömürleri (Φ_F,〖 τ〗_F) hesaplandı. Ayrıca BODIPY- fulleren diadların (11- 16) singlet oksijen üretme kapasiteleri (Φ_) belirlendi.

Abstract:
In this thesis, noval BODIPY- fullerene dyads (11, 16) as heavy atom free triplet photosentisizers were synthesized and characterized. Photophysical/ photochemical properties of these compounds in which one or two BODIPY moieties with different photophysical properties are directly connected to an fullerene- C60, which acts as spin converter were investigated.
First of all aldehyde derivative (1) was synthesized as starting material. BODIPY compounds (2) was synthesized by the reaction between 2,4-dimethylpyrole and compound 1. Monostyryl- BODIPY (3) and distyryl- BODIPY (4) were prepared via Knoevenagel condensations of BODIPY 2 and 4-metoxybenzaldehyde. Synthesized BODIPY derivatives (2- 4) were reacted with methyl malonyl chloride and malonyl dichloride to obtain BODIPY derivatives 5, 7, 9 and 6, 8, 10 respectively. These BODIPYs were then reacted with fullerene- C60 by Bingel cyclopropanation reaction to prepare BODIPY- fullerene dyads (11- 16). All products that were derived from the reaction were purified; and the structural qualities of them analyzed by the mass spectrometry, 1H, and 13C NMR spectroscopy. Photophysical properties of BODIPYs (5- 10) and BODIPY- fullerene dyads (11- 16) were investigated by using UV- vis and fluorescence spectrophotometer. The fluorescence quantum yields and lifetimes (Φ_F,τ_F) were also measured. The singlet oxygen generation capacities of BODIPY- fullerene dyads (11- 16) were investigated by indirect method by using 1,3-diphenylisobenzofuran and singlet oxygen quantum yields (Φ_) were calculated by comparing with methylene blue.