Kumarin 120 boya bileşiğinin ters misellerde moleküler davranışının spektroskopik tekniklerle incelenmesi
Investigation of molecular behavior of coumarin 120 dye compound in reverse micelles by using spectroscopic techniques
Yazar: EBRU BOZKURT
Danışman: PROF. DR. YAVUZ ONGANER
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Kumarinler = Coumarins

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında farklı polar çözücüler (saf su ve polivinilpirolidon çözeltisi) içeren ters misel sistemler hazırlandı. İki farklı ters misel içerisinde Kumarin 120 (C120) bileşiğinin fotofiziksel özellikleri incelendi. Bu amaçla C120 bileşiğinin bu ortamlarda oda sıcaklığında absorpsiyon ve floresans ölçümleri alındı. Bu ölçümlerden, W0 (su/surfaktantın molar oranı) değeri arttıkça C120 bileşiğinin hem absorpsiyon hem de emisyon pik maksimumlarında kırmızıya kayma gözlendi. Bu durumun, W0 değeri arttıkça temel hal ile uyarılmış molekül içi yük transfer hali (ICT) arasındaki enerji aralığının azalmasından kaynaklandığı belirlendi. Ayrıca diğer 7-amino kumarin türevlerinden farklı olarak C120 bileşiğinde ortam polaritesi arttıkça radyasyonsuz geçiş hız sabitinin azaldığı belirlenmiştir. Bunun nedeni, çözücü polaritesi arttıkça uyarılmış bükülmüş molekül içi yük transfer (TICT) hali ile ICT yapıları için potansiyel enerji yüzeyleri örtüşmediğinden, C120 molekülünün radyasyonlu bir prosesle temel hale dönmesinin daha etkin olduğu belirlenmiştir.
C120 bileşiğinin iki farklı ters misel sistemindeki fotodinamik parametreleri de incelenmiştir. Bu amaçla durgun-hal anizotropi, rotasyonal korelasyon zamanı ve mikroviskozite değerleri belirlenmiştir. Anizotropi değerlerindeki değişim, ters misel havuzlarında bağlı su içerisindeki mikroçevrenin saf sudan farklı olduğunu göstermiştir. Ayrıca W0 değeri arttıkça rotasyonal korelasyon zamanı ve mikroviskozite değerlerinin azaldığı, mikropolaritenin arttığı belirlenmiştir. Bu sonuçlar, farklı boyutlardaki ters misel sistemlerin mikroviskozitelerini belirlemek için C120 bileşiğinin faydalı bir prob olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
In this thesis, the reverse micelle systems with different polar solvents (pure water and polyvinylpyrrolidone solution) were prepared. Photophysical properties of Coumarin 120 (C120) compound were investigated in two different reverse micelle systems. For this purpose, absorption and fluorescence measurements for C120 compound were taken in these media at room temperature. The bathochromic shift was observed in the absorption and fluorescence spectra of C120 increasing values of W0 (water/surfactant molar ratio). It was found that the band gap between ground and excited intramolecular charge transfer state (ICT) decreases with increasing W0. In addition, it was observed that unlike other derivatives of 7-amino coumarin compound, nonradiative transition rate constant of C120 was decreased with increasing the polarity of the medium. It was determined that C120 molecules return to the ground state by a radiative process, because there is no overlapping among the potential energy surfaces for the excited twisted intramolecular charge transfer (TICT) state and ICT structure with increasing polarity of solvent.
The molecular dynamic parameters of C120 compound were also studied in two different reverse micelle systems. For this purpose, steady-state anisotropy, the rotational correlation time and microviscosity values were determined. The variations at anisotropy values display that the microenvironment of water pools in reverse micelle is different than pure water.  However, it was determined that whereas the micropolarity increases, rotational correlation time and microviscosity values decrease with increasing W0 value. This results show that C120 is a useful probe for the definition of microviscosity for the reverse micelles with different water pool size.