Disiyanometilenpiran-kumarin temelli bileşiklerin sentezi ve fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and photophysical properties of dicyanomethylenepyran-coumarin based compounds
Yazar: ZELİHA PERKTAŞ
Danışman: DOÇ. DR. BURCU AYDINER
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Kumarin türevlerinin fotofiziksel özelliklerini anlamaya yönelik araştırmalar, molekülün 7-konumundaki elektron veren grupların ve 3- veya 4- konumundaki elektron çekici grupların varlığının, molekül içi yük transferini (MYT) artırarak absorpsiyon/emisyon dalga boylarını önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Bu grupların elektron çekme ve verme kapasitelerindeki artış, bileşiklerin absorpsiyon ve emisyon spektrumlarında kırmızıya kaymaya neden olmaktadır. Bu çalışmada, donör-π-alıcı (D-π-A) ve donör-π-alıcı-π-donör (D-π-A-π-D) konjugasyon sistemlerine sahip yeni kumarin bazlı bileşikler sentezlenmiştir. Bileşiklerde donör olarak 7-dietilamino/hidroksikumarin yapıları ve akseptör olarak güçlü elektron çekici olan disiyanovinil grubu içeren  piran kullanılmıştır. Bu yapıların tek donör ve çift donör sistemlerinde absorpsiyon ve emisyon dalga boylarına olan etkileri incelenmiştir. Bileşiklerin fotofiziksel özellikleri farklı polaritelere sahip çözücülerde absorpsiyon ve emisyon spektrumları alınarak incelenmiştir. Ayrıca, bileşiklerin çeşitli anyonlara karşı duyarlılık ve seçicilik özellikleri spektrofotometrik ve spektroflorimetrik titrasyon yöntemleri ile araştırılmıştır. Bunun yanı sıra, tez kapsamında sentezlenen 7-hidroksikumarin türevin pH duyarlı kemosensör olma potansiyeli hem organik çözücü içerisinde trifloroasetik asit (TFA) ile titrasyonu yapılmış hem de  tampon çözücü içerisinde incelenmiş ve pKa değeri hesaplanmıştır.

Abstract:
Studies aiming to understand the photophysical properties of coumarin derivatives have shown that the presence of electron-donating groups at the 7-position and electron-withdrawing groups at the 3- or 4-positions of the molecule significantly affect absorption/emission wavelengths by enhancing intramolecular charge transfer (ICT). Increasing the electron-donating and electron-withdrawing capacities of these groups causes a red shift in the absorption and emission spectra of the compounds. In this study, new coumarin-based compounds with donor-π-acceptor (D-π-A) and donor-π-acceptor-π-donor (D-π-A-π-D) conjugation systems were synthesized. The structures of 7-diethylamino/hydroxycoumarin were used as donors, while the strongly electron-withdrawing dicyanovinyl-substituted pyran was used as an acceptor. The effects of single-donor and dual-donor systems on the absorption and emission wavelengths were investigated. The photophysical properties of the compounds were examined by recording absorption and emission spectra in solvents of varying polarity. In addition, the sensitivity and selectivity of the compounds towards various anions were studied through spectrophotometric and spectrofluorimetric titration methods. Additionally, the potential of the synthesized 7-hydroxycoumarin derivative as a pH-sensitive chemosensor was investigated by titration with trifluoroacetic acid (TFA) in an organic solvent and by testing in a buffer solution, where the pKa value was calculated.