Benzoin türevi fotobaşlatıcıların sentezi ve fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi
The synthesis of benzoin derivative photoinitiators and studying of their photophysical properties
Yazar: ORKUN TUĞAN
Danışman: PROF. DR. NERGİS ARSU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Benzoin = Benzoin ; Fotobaşlatıcı = Photoinitiator ; Karakterizasyon = Characterization

Özet:
Bu çalışmada, 1,2-bis(4-(dietilamino)-2-hidroksifenil)-2-hidroksietanon (DEASA) ile 2-hidroksi-1,2-bis(2-hidroksi-4,6-dimetoksifenil)etanon (DMSA) sentezlendi ve karakterize edildi. Bu iki fotobaşlatıcı da benzoin türevi fotobaşlatıcılardır. Benzoin türevi başlatıcıların benzoinler gibi ?. Tip fotobaşlatıcı özelliği gösterip göstermedikleri çeşitli teknikler ve fotopolimerizasyon reaksiyonları ile incelendi.I. Tip fotobaşlatıcılar aydınlatma ile homolitik bağ bölünmesine uğrarlar. Böyle bir bölünmenin gerçekleşmesi için fotobaşlatıcının uyarılma enerjisinin bağ kırılma enerjisinden büyük olması gerekir. Bu başlatıcıları çoğunluğu uygun sübstitüentleri içeren aromatik karbonil bileşikleridir. Direkt olarak foto parçalanmayı kolaylaştırarak başlatıcı radikalleri üretirler. Benzoin ve türevleri ilk kullanılmaya başlanan I. Tip fotobaşlatıcı sistemlerindendir ve UV ile kürleştirmede çok etkin oldukları bilinmektedir. Benzoin ve özellikle eterleri renksiz katı maddeler olup çok kolay çözünürler.Sentezlenen iki fotobaşlatıcının fotoağarma işlemleri orta basınçlı cıva lambası altında aminli ve aminsiz ortamlarda belirli zamanlarda aydınlatılarak gerçekleştirildi. Her iki maddenin de 420 sn ve üzerinde fotoağarmaya devam ettiği görüldü.340 ve 355 nm' de uyarılan örneklerin floresans ve fosforesans yayınım spektrumları elde edildi. 1,2-bis(4-(dietilamino)-2-hidroksifenil)-2-hidroksietanon' un (DEASA) kuantum verimi 0,02 ve 2-hidroksi-1,2-bis(2-hidroksi-4,6-dimetoksifenil)etanon' un (DMSA) kuantum verimi 0,2 olarak bulunmuştur. Lazer flaş fotoliz deneyleri sonucunda her iki fotobaşlatıcı içinde herhangi bir dalgaboyunda nanosaniye ölçeğinde bir triplet hale ait geçiş ürünü spektrumu elde edilememiştir. Fotobaşaltıcıların akrilat ve metakrilatların polimerizasyonunda başlatıcı görev görmedikleri ancak görünür bölgedeki olağanüstü absorpsiyonları (?DEASA-372nm=9600 L.mol-1cm-1; ?DMSA-423nm=8800 L.mol-1cm-1) nedeniyle stabilizatör ve/ veya inhibitör etkisi davranışına sahip olup olmadıkları araştırıldı.

Abstract:
In this paper, 1,2-bis(4-(diethylamino)-2-hydroxyphenyl)-2-hydroxyethanone (DEASA) and 2-hydroxy-1,2-bis(2-hydroxy-4,6-dimethoxyphenyl)ethanone (DMSA) were synthesized and characterized. These two photoinitiators are both benzoin derivatives and their photoinitiation abilities are examined with various methods and polymerization reactions to determine if they show characteristics of type I photoinitiators like benzoin.Type I photoinitiators show homolytic bond cleavage upon irradiation. For such a cleavage to ocur; excitation energy of the photoinitator must exceed the cleavage energy of the bond. These type of photoinitiators are mostly aromatic carbonyl compounds with appropriate substituents. They produce photo initiating radicals by directly ease photo-cleavage. Benzoin and its derivatives are firstly used type I photoinitiators and they are known for their efficiency in UV curing. Benzoin and its ether derivatives are colourless solids and they are very soluable.Photobleaching of the two synthesized photoinitiators were conducted with medium pressured mercury lamb both with and without amine presence. Both substances kept bleaching even after 420 seconds.Fluorescence and phosphorescence spectrum analysis were made by exciting the photoinitiators at 340 and 355 nm wavelengths. 1,2-bis(4-(diethylamino)-2-hydroxyphenyl)-2-hydroxyethanone? s (DEASA) quantum yield was found as 0,02 and 2-hydroxy-1,2-bis(2-hydroxy-4,6-dimethoxyphenyl)ethanone? s (DMSA) quantum yield was found as 0,2. After the laser flash photolysis study, no evidence for a triplet state transition product absorption at nanosecond scale for both photoinitiators. These photoinitators can not start the photopolymerization reactions for acrylates and methacrylates but because of their extraordinary absorptions at visible spectra their ability as stabilizer and inhibitory were examined.