Mo-bazlı aktif parçacıklar varlığında silisyum içeren norbornen türevlerinin halka açılımı metatez polimerizasyonu
Ring opening metathesis polymerization (ROMP) of silicon containing norbornene derivatives in the presence of Mo-based active species
Yazar: VOLKAN ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. YAVUZ İMAMOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Son yıllarda, fonksiyonel grup içeren norbornen türevlerinin halka açılımı metatez polimerizasyonuna (ROMP) olan ilgi hızla artmaktadır. Bu artışın nedeni, monomerlerinin oldukça ucuz ve kolay elde edilebilir olması ve elde edilen polimerlerinin yüksek camsı geçiş sıcaklığı ve yüksek optik geçirgenliğe sahip olmasıdır.Bu çalışma kapsamında MoCl5'den elektrokimyasal yöntem ile elde edilen aktif katalitik parçacıklar varlığında silisyum içeren norbornen türevlerinin ROMP aktifliği ilk kez araştırıldı. Bu amaçla norbornen türevleri Diels-Alder reaksiyonu ile yüksek saflıkta ve yüksek verimde sentezlenerek, GC-MS, 1H ve 13C NMR teknikleriyle karakterize edildi. Bu monomerlerin, elektrokimyasal yolla indirgenmiş molibden bazlı aktif türlerin varlığında halka açılımı metatez polimerizasyonu (ROMP) gerçekleştirildi. Elde edilen polimerler 1H ve 13C NMR, FTIR teknikleri ile karakterize edilirken, ürünlerin termal davranışları TGA ve DSC analizleri ile araştırıldı. Elektrokimyasal katalizör sistemi ile sentezlenen polimerler için olefin/katalizör oranı, reaksiyon süresi gibi metatez tepkimesinin optimum koşulları araştırıldı. Böylece ticari açıdan oldukça önemli olan farklı özelliklere sahip doymamış, başka yöntemlerle hazırlanması zor olan polimerler tek basamakta ve yüksek verimle elde edildi. Kullanılan katalizör sisteminin, metilsilan içeren norbornen türevlerinin ROMP reaksiyonu üzerindeki aktifliğinin, silisyumklorür içeren türevlerine göre daha yüksek olduğu saptandı. Bununla birlikte aktifliği incelenmiş olan katalizör sisteminin norbornen türevleri üzerindeki aktifliğinin, literatürde sunulmuş olan farklı katalizörlere göre daha üstün olduğu anlaşılmıştır.

Abstract:
In recent years, Ring opening metathesis polymerization (ROMP) of functional group containing norbornene derivatives attract a growing interest in this field. The main reasons for this growing interest is the cheap and easy accessibility of the monomers and high glass transition temperature and high optic permeability properties of the obtained polymers.In this study, ROMP activity of silicon containing norbornene derivatives were investigated In the presence of active catalytic species obtained by electrochemical methods from MoCl5. For this purpose, norbornene derivatives were synthesized by Diels-Alder reaction in high yield and high purity, and characterized by GC-MS, 1H and 13C NMR techniques. The ring opening metathesis polymerization of this monomers was carried out in the presence of electrochemically reduced molybdenum based active species. Obtained polymers were characterized by 1H and 13C NMR, FT-IR techniques, and their thermal behaviors were investigated by TGA and DSC analysis. Olefin/catalyst ratio, reaction time and such optimum reaction conditions for the metathesis reactions were investigated for the polymers which were synthesized by electrochemically activated system In this way, industrially important unsaturated polymers, bearing different properties which are hard to synthesize by means of other methods, were obtained in high yields.In comparison, activity of utilized catalyst system was found to be more active towards trimethylsilane containing norbornene derivatives than siliconchloride containing analogs, relatively. In addition, activity of the investigated catalytic system was found to be more superior than the previously reported different catalysts in literature.