Benzofenon türevi Schiff bazı ve bakır komplekslerinin liyotropik sıvı kristallere etkisi
Effect of benzophenone derivative Schiff bases and copper complexes to lyotropic liquid crystals
Yazar: SEHER MERAL
Danışman: PROF. DR. AYŞEN ALAMAN AĞAR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Uygun bir çift karakterli molekülün su gibi polar bir çözücüde çözünmesiyle hazırlanan liyotropik sıvı kristaller, hücre zarına benzer yapısı ile pek çok uygulamada yer almaktadır. Doğada sıklıkla karşılaşılan bu akıllı materyaller dış etkilerle kontrol edilebilen bileşenlerin sentezinde yer almaktadırlar. Bu çalışmada ise hem polar hem de apolar karaktere sahip sıvı kristal ortamda, teknolojide ve sağlık alanında yaygın olarak kullanılan benzofenon türevi Schiff bazları ve bakır komplekslerinin etkileri incelendi. Sıvı kristal ortamla uyum sağlayabilecek 2-hidroksi-4-(oktiloksi)benzofenon bileşiğinden farklı zincir uzunluğuna sahip diaminlerle Salen tipi Schiff bazları sentezlendi. Ayrıca sentezlenen ONNO tipi Schiff bazı ligandlarından bakır kompleksleri elde edildi. Sentezlenen bileşikler X-ışını, FT-IR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi), UV-vis. (Ultraviyole-görünür bölge), 1H ve 13C NMR (Nükleer Manyetik Rezonans) spektroskopileri ve TGA (Termogravimetrik analiz) ile karakterize edildi. Desilamonyum klorür (DACl) ile hazırlanan liyotropik nematik silindirik fazdaki DACl/KCl/H2O sistemi, optikçe etkin S-(-)-Limonen molekülü ile indüklenerek liyotropik kolesterik silindirik faz elde edildi. Sentezlenen bileşiklerin hazırlanan sıvı kristal ortama kolayca yerleştiği POM (Polarize optik mikroskop) ile belirlendi. Sarmal adım uzunluğu 240 µm olan bu sistem üzerine sentezlenen bileşikler eklendiğinde sarmal yapının bozularak hekzagonal düzenlenmenin meydana geldiği görüldü. 10-5-10-3 M derişim aralığında ve canlı için önemli bir sıcaklık olan 37 °C'da sıvı kristal düzenlenmenin korunduğu belirlendi. Artan karbon sayısı ile moleküler düzenin azaldığı ve metal içeren sistemlerde sıcaklığa karşı duyarlılığın arttığı gözlendi. Sentezlenen bileşiklerin hazırlanan izotrop, liyotropik nematik silindirik ve indüklenmiş liyotropik kolesterik silindirik fazlardaki davranışları UV-vis. spektroskopisi ile incelendi. Schiff bazı ve metal komplekslerinin miseller içerisinde birbirine paralel düzenlenen agregatlar oluşturması nedeniyle önemli oranda maviye kayma belirlendi.

Abstract:
Lyotropic liquid crystal prepared by dissolving an appropriate amphiphilic molecule in a polar solvent such as water is involved in many applications with a cell membrane-like structure. These intelligent materials, which are frequently encountered in nature, are involved in the synthesis of substances that can be controlled by external influences. In this study, the effects of the benzophenone derivative Schiff bases and copper complexes, which are widely used in technology and medical field in liquid crystal system which has both polar and apolar characters, were investigated. Schiff bases were synthesized from 2-hydroxy-4-(octyloxy)benzophenone that could be compatible with the liquid crystal medium, and diamines which have different carbon chain. Moreover copper complexes obtained from synthesized ONNO type Schiff bases ligands. Synthesized compounds were characterized by using X-ray, FT-IR (Fourier Transform-Infrared), UV-vis. (Ultraviole-visible),1H and13C NMR (Nuclear magnetic resonance) spectroscopy and TGA. The lyotropic cholesteric cylindrical phase induced by adding the optically active S-(-)-Limonene molecule to lyotropic nematic cylindrical phase (DACl/KCl/H2O) was prepared from decylammonium chloride (DACI). It was determined by POM (Polarized optical microscope) that synthesized compounds settled in lyotropic liquid crystal media easily. When the synthesized compounds added on this system with helical pitch length 240 µm, it was determined that the helical structure deteriorated and the hexagonal arrangement occurred. The liquid crystal properties were maintained at 37 °C, which is an important temperature for the human life and between 10-5-10-3 M concentration. Molecular order decreased with increasing carbon number and temperature sensitivity increased in metal-containing systems. Behaviour of synthesized compounds was investigated in isotropic, lyotropic cylindrical nematic and lyotropic cholesteric cylindrical phase by UV-vis. spectroscopy. Schiff bases and copper complexes formed parallel aggregates to each other in the micelles, so significantly blue shift was observed.