Yeni amfifilik lineer blok kopolimerlerin sentezi ve seçici çözücülerdeki kendiliğinden yapılanmaları
The synthesis of novel amphiphilic linear block copolymers and their self-assembly in selective solvents
Yazar: ORÇUN ZIRTIL
Danışman: DOÇ. DR. HÜLYA ARSLAN
Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Atom transfer radikal polimerleşmesi = Atom transfer radical polymerization

Özet:
Bu çalışmada, ter-amino grubu taşıyan metakrilat monomeri olarak ısıya duyarlılık, pH'a duyarlılık, miselleşme gibi spesifik çözelti özelliklerine sahip 2-(N,N-dimetilamino)etil metakrilat (DMAEMA) monomeri, sırasıyla 3-O-metakriloil-1,2:5,6-di-O-izopropiliden-D-glikofüranoz (MAIpGlc) ve 6-O-metakriloil-1,2:3,4-di-O-izopropiliden-D-galaktopiranoz (MAIpGP) glikomonomerleri ile Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu (ATRP) tekniği vasıtasıyla kopolimerleştirilerek AB, ABA ve BAB tipi lineer blok kopolimer serileri (DMAEMA: B blok) elde edilmiştir. Elde edilmiş olan polimerler jel geçirgenlik kromatografısi (GPC), proton NMR spektroskopisi (1H-NMR), fourier transform infrared spektrometresi (FT-IR) teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir.Polimerlerin GPC'den elde edilen molekül kütleleri hesaplanan teorik molekül kütlelerine yakın çıkmıştır. Molekül kütlesi dağılımı (MWD=PDI) değerlerinin oldukça düşük olduğu ve dar bir aralıkta değiştiği gözlenmiştir. Örneğin PMAIpGP-Cl homopolimeri için PDI değeri 1.07-1.12 arasında, PMAIpGP-b-PDMAEMA blok kopolimeri için PDI değeri 1.11-1.54 arasında değişmiştir. Blok kopolimer durumunda polimerizasyon süresi arttıkça kopolimer yapısındaki glikopolimer ve/veya PDMAEMA bloklarının yüzdesinin arttığı gözlenmiştir. Bu da polimerizasyonlarımızın ATRP ile kontrollü bir şekilde yürüdüğünü ispatlamıştır.Çalışmamızın ikinci kısmında, sentezlenen kopolimerlerin sıcaklık etkisiyle ortaya çıkan miselleşme özellikleri dinamik ışık saçılımı (DLS) tekniği kullanılarak incelenmiştir. Bu çalışmalar sentezlediğimiz blok kopolimerlerin sıcaklığa duyarlı olduğunu göstermiştir. AB tipi diblok kopolimer (Çizelge 5.3 Deney No 4-1, % 61.5 PMAGP % 38.5 PDMAEMA) için LCST ~55 oC, ABA tipi triblok kopolimer (Çizelge 5.6 Deney No OZMDM2, % 24.2 PMAGP % 75.8 PDMAEMA ) için LCST ~35 oC, BAB tipi triblok kopolimer (Çizelge 5.9 Deney No OZDMD1, % 53.5 PMAGP % 46.5 PDMAEMA) için LCST ~45 oC olarak tespit edildi. Blok kopolimerdeki PMAGP yüzdesi arttıkça yani hidrofillik arttıkça LCST değerinin arttığı görülmektedir.

Abstract:
In this study, 2-(N,N-dimethylamino)ethyl methacrylate (DMAEMA) monomer with specific solution characteristics such as thermo-sensitivity, pH-sensitivity and micellization as the methacrylate monomer carrying tertiary amino group was copolymerized via Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) technique with respectively 3-O-methacryloyl-1,2:5,6-di-O-isopropylidene-D-glucofuranose (MAIGplc) and 6-O-methacryloyl-1,2:3,4-di-O-isopropylidene-D-galactopyranose (MAIpGP) glycomonomers and AB, ABA and BAB type lineer block copolymer series (DMAEMA: B block) were obtained. The obtained polymer was characterized by using gel permeation chromatography (GPC), proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR) spectroscopy, fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) techniques.Molecule masses of polymers which were obtained from GPC were close to the calculated theoretical molecule masses. It was observed that moleculer weight distribution (MWD=PDI) were quite low and changed in a very narrow range. For example, PDI value for PMAIpGP-C1 homopolymer changed between 1.07-1.12, and PDI value for PMAIpGP-b-PDMAEMA block copolymer changed between 1.11-1.54. In the case of block copolymers it is seen that as the polymerization time increased, the percentage of glycopolymer and/or PDMAEMA blocks in copolymer structure have also increased. This proved that our polymerizations took place in a controlled manner with ATRP.In the second part of our study, micellization properties of synthesized copolymers triggered by temperature were studied by using dynamic light scattering (DLS) technique. These studies showed that the synthesized block copolymers were thermo-sensitive. LCST was found as ~55 oC for AB type diblock copolymer (Chart 5.3 Experiment No 4-1, % 61.5 PMAGP % 38.5 PDMAEMA), ~35 oC for ABA type triblock copolymer (Chart 5.6 Experiment No OZMDM2, % 24.2 PMAGP % 75.8 PDMAEMA), ~45 oC for BAB type triblock copolymer (Chart 5.9 Experiment No OZDMD1, % 53.5 PMAGP % 46.5 PDMAEMA). It is seen that as the percentage of PMAGP in block coploymer, namely the hydrophilicity increases, the LCST rate also increases.