Glukoz'un PVC ve PVA ile Modifikasyonu
Modification of Glucose With PVC And PVA
Yazar: EMRİYE AY
Danışman: DOÇ. DR. NİLGÜN YENİL
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: D-Glikoz = D-glucose ; PVC = PVC

Özet:
Bu çalışmada, polivinil klorür (PVC) ve polivinil alkol (PVA) olmak üzere iki farklı polimer türevi ile uç alkin grubu içeren moleküllerin klik (ing. click) reaksiyonları olarak bilinen bakır katalizli azit-alkin siklokatılma (CuAAc) reaksiyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir.İlgili denemeler için, PVC' nin ticari olarak satın alınan 3 farklı molekül ağırlığına sahip türevleri kullanılmıştır. PVA' nın ise organik çözgenlerdeki çözünürlük problemi dikkate alınarak %86-89 hidrolizlenmiş türevi kullanılmıştır.CuAAc reaksiyonları, uç alkin grubu içeren moleküller ile azit türevlerinin bakır katalizörlüğünde 1,2,3-triazol türevlerini oluşturmak suretiyle verdikleri reaksiyonlar olarak tanımlanır. Azit grubu içeren moleküller için PVC ve PVA, uç alkin grubu içeren moleküller için de başta D-glukoz olmak üzere hept-1-in ve 2-propin-1-ol molekülleri tercih edilmiştir.Azit grubu içeren PVC türevleri, farklı molekül ağırlıklarına sahip PVC moleküllerinin NaN3 ile verdiği reaksiyonlar sonucunda sentezlenmiştir.PVA' ün ilgili azit türevine dönüştürmesi için ise, tosil klorür ile ilgili tosil türevinin sentezi, daha sonra bu tosil türevinin NaN3 kullanımı ile azit türevine dönüşümünü sağlayan sentez çalışmaları yapılmıştır.Sentezi gerçekleştirilen bu polimer azit türevlerinin hept-1-in ve 2-propin-1-ol ile klik reaksiyonu üzerine denemeler gerçekleştirilmiş ve ilgili reaksiyonlar sonucunda 1,2,3-triazol halkası içeren klik reaksiyon ürünleri ayrı ayrı sentezlenmiştir.D-glukoz molekülünden yola çıkılarak, serbest -OH gruplarının korunduğu 1,2-O-izopropiliden-?-D-glukofuranoz ve 1,2:5,6-di-O-izopropiliden-?-D-glukofuranoz türevleri sentezlenmiştir. Daha sonra, 1,2:5,6-Di-O-izopropiliden-?-D-glukofuranoz molekülünün serbest kalan 3 numaralı -OH grubunda, NaH ve 3-bromo-prop-1-in ile uç alkin grubu oluşturularak 1,2:5,6-di-O-izopropiliden-3-O-(2-propin-1-il)-?-D-glukofuranoz'un sentezi gerçekleştirilmiştir.1,2-O-İzopropiliden-?-D-glukofuranoz'un 6 numaralı -OH grubunda uç alkin türevi oluşturmak için, 6 numaralı OH, trimetil asetil klorür ile, serbest kalan 3 ve 5 numaralı OH grupları ise 2,2-DMP ile korunmuştur. Daha sonra bazik hidroliz ile trimetil asetil grubu düşürülmüş, 1,2:3,5-di-O-izopropiliden-?-D-glukofuranoz molekülü sentezlenmiştir. Sonraki basamakta, NaH ve 3-bromo-prop-1-in ile uç alkin grubu içeren 1,2:3,5-di-O-izopropiliden-6-O-(2-prop-1-il)-?-D-glukofuranoz molekülü sentezlenmiştir. Benzer şekilde, D-galaktoz molekülünden yola çıkılarak, ilgili -OH gruplarını koruma reaksiyonları ve daha sonra NaH ve 3-bromo-prop-1-in ile 1,2:3,4-di-O-izopropiliden-6-O-(2-prop-1-il)-?-D-galaktopiranoz molekülünün sentezi de gerçekleştirilmiştir.Sentezi gerçekleştirilen 1,2:5,6-di-O-izopropiliden-3-O-(2-prop-1-il)-?-D-glukofuranoz ve 1,2:3,5-di-O-izopropiliden-6-O-(2-prop-1-il)-?-D-glukofuranoz moleküllerinin PVC-N3 ve PVA-N3 türevleri ile klik reaksiyon denemelerine tabi tutulmuş ilgili triazol halkası içeren polimer türevleri sentezlenmiştir.

Abstract:
In this study, copper catalyzed azide-alkyne cycloaddition reactions (CuAAc) known as click reactions were performed between polyvinyl chloride (PVC) and polyvinyl alcohol (PVA) with compounds that containing a terminal alkyne group.For related experiments, three different molecular weight of PVC derivatives that purchased commercial were used and PVA of 86-89% hydrolysed was used considering it?s miscibility problem in organic solvents.CuAAc are described as reactions carried out between molecules that containing terminal alkyne group and azide derivatives and yielded resulted 1,2,3-triazole derivatives. Polymer derivatives as azide containing groups and especially D-glucose, hept-1-yne and 2-propyn-1-ol as containing a terminal alkyne groups were prefered.PVC molecules of different molecular weights were converted to the azide derivatives with NaN3 by SN2 reactions. For conversion to the azide derivative of crude PVA, in the first step tosyl derivative of PVA with tosyl chloride and then related azide derivative was sythesized with NaN3 from tosylated PVA derivative.Click reactions were carried out between azide derivatives of these polymers and hept-1-yne and 2-propyn-1-ol. So, related products were synthesized that are containing 1,2,3-triazole ring.Starting from D-glucose molecule, 1,2-O-isopropylidene-?-D-glucofuranose and 1,2:5,6-di-O-isopropylidene-?-D-glucofuranose were synthesized by protecting reactions of free OH groups. Then, 1,2:5,6-di-O-isopropylidene-3-O-(2-propyn-1-yl)-?-D-glucofuranose was synthesized with NaH, and 3-bromo-prop-1-alkyn from 1,2:5,6-di-O-isopropylidene-?-D-glucofuranose molecule.For to form a terminal alkyne group of 1,2-O-isopropylidene-?-D-glucofuranose 's hydroxyl group of number 6, primary free hydroxyl group of number 6 was preserved with trimethyl acetyl chloride and after the free -OH groups of number 3 and 5 were preserved with 2,2-DMP. Then, trimethyl acetyl group was removed by alkaline hydrolysis. So, 1,2:3,5-di-O-isopropylidene-?-D-glucofuranose was synthesized. Finally, 1,2:3,5-di-O-isopropylidene-6-O-(2-prop-1-yl)-?-D-glucofuranose was synthesized that contain terminal alkyne group with NaH and 3-bromo-prop-1-alkyne.In the same ways, 1,2:3,4-di-O-isopropylidene-6-O-(2-prop-1-yl)-?-D-galactopyranose was synthesized, after the protection reactions of D-galactose?s free hydroxyl goups and then reacted with NaH and 3-bromo-prop-1-in.Click reactions were performed between synthesized molecules that are 1,2:5,6-di-O-isopropylidene-3-O-(2-prop-1-yl)-?-D-glucofuranose and 1,2:3,5-di-O-isopropylidene-6-O-(2-prop-1-yl)-?-D-glucofuranose with derivatives of PVA-N3 and PVC-N3. So, related polymer derivatives were synthesized that containing triazole ring.