Nitrophenyl BEDT-TTF temelli yeni organik süperiletkenlerin sentezleri ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of properties of new organic superconducting materials based on BEDT-TTF
Yazar: OĞUZ TURAN
Danışman: PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Oksitlenme reaksiyonları = Oxidation reactions ; Süper iletkenler = Superconductors ; Tetrasiyanokinondimetan = Tetracyanoquinodimethane

Özet:
Günümüzde en çok çalışılan organik süperiletken olan bis(etilenditiyo)tetratiyofulvalenin (BEDT-TTF veya ET), ?-(BEDT-TTF)Cu[N(CN)2 tuzu 12.8 K'de süperiletkenlik göstermiştir. Bu gelişme, daha yüksek sıcaklıklarda süperiletken özellik gösteren moleküllerin sentezinin mümkün olduğu ihtimalini kuvvetlendirmiştir. Bu sebeple ET türevlerinin sentezi büyük bir önem kazanmıştır.Bu çalışmada; ET türevlerinin sentezi için yeni yöntemler uygulanmış ve bu amaçla organik süperiletken bileşikler sınıfına giren yeni türevli donor bileşikler sentezlenmiş, yükseltgenme ve indirgenme potansiyel ölçümleri yapılmıştır. Organik süperiletken özellik gösteren tetratiyofulvalen (TTF) bileşiklerinin sentezlerinde karbon disülfür (CS2) gibi küçük moleküllü bir başlangıç maddesinden başlayarak birçok basamak sonunda tiyofen ve ditiyine halkalarına sahip bileşikler elde edilmiştir. Bu amaçla Lawesson's ve fosforpentasulfit (P4S10) reaktifleri kullanılarak 1,8-diketon bileşiklerinden halka oluşturma yöntemi ile tiyofen ve ditiyin halkaları oluşturulmuştur. Tiyofen ve ditiyin halkasına sahip bu bileşikler, civa asetat ile ketonlarına dönüştürülmüş ve trietilfosfit ile reaksiyonları sonucunda donör özellikli yeni TTF türevli bileşikler sentez edilmiştir.Bu metod ile elde edilen ET türevlerinde, ET molekülünden farklı olarak periferal etilen köprüleri üzerindeki konjugasyon sağlanmıştır. TTF molekülleri üzerinde tiyofen ve ditiyin halkalarının eldesi için grubumuzca geliştirilen bu yöntem, literatürde yer alan en iyi yöntem olarak bilinmektedir.Bu bileşiklerin oksidasyon potansiyelleri siklik voltametriyle ölçülerek bis(etilenditiyo)tetratiyofulvalen (ET) ile kıyaslandı. Bu bileşiklerin potansiyelleri siklik voltammetri ile 0.1 M NaClO4, Ag/AgCl, MeCN çözeltisinde 1.33 mA geçirilerek yapıldı.

Abstract:
Nowadays, mostly worked organic superconductor is bis(ethylenedithio)tetrathiofulvalene (BEDT-TTF or ET). Its ?-(BEDT-TTF)Cu[N(CN)2 salt presented superconductivity at 12.8 K. This has demonstrated the possibility of synthesis new molecules which can obtain superconductivity at higher temperature. For this reason, the synthesis of ET analogues has gained more importance.This thesis deals with the synthesis of new donor compounds as organic superconductors and their redox potentials measurements. For the sythesis of tetrathiofulvalene as an organic superconductor, thiophene and dithiine rings containing molecules are obtained starting from a small molecule, carbon disulfide (CS2). For this purpose, starting from 1,8-diketone compounds, thiophene and dithiiine rings sythesized by ring-closure method, using Lawesson?s Reagent and Phosphorouspentasulfide (P4S10).Thiophene and dithiine ring containing compounds, transformed to their ketones by using mercury acetate and they were coupled with triethylphosphite to form TTF derivatives.ET derivatives, obtained by this method, has conjugation on peripheral ethylene bridges, differing from ET molecule.The method for the synthesis of thiophene and dithiine rings on TTF molecules which is developped by our group is known as the best method in the literature.Oxidation potentials of these molecules measured by cyclic voltammetry and compaired with ethylenetetrathiofulvalene (ET). For the cyclic voltammetry measurements, 1.33 mA current is conducted on 0.1 M NaClO4, Ag/AgCl, MeCN solution.