Visible light induced radical coupling reactions for the synthesis of conventional polycondensates
Görünür bölge ışığı kullanılarak radikal kenetlenme tepkimeleriyle geleneksel polikondensatların sentezi
Yazar: BÜŞRA NAKİPOĞLU
Danışman: PROF. DR. YUSUF YAĞCI
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu tezin konusu geleneksel polyester, poliamit ve poliüretanların basit bir şekilde görünür bölge ışığı kullanılarak sentezi üzerinedir. Bu sistemde, uç kısımlarında iki brom grubu içeren ve orta kısmında ester, amit ve üretan bulunduran monomerler sentezlenmiş ve monomer olarak kullanılmıştır. Bu monomerlerin Mn2(CO)10 kullanılarak görünür bölge ışığı ile aydınlatılması sonucunda uç kısımlarındaki halojenler koparak radikalleri oluşur. Akabinde bu radikaller kenetlenme reaksiyonlarına girerek yapılarına karşılık gelen polyester, poliamit ve poliüretanları oluştururlar. Dahası elde edilen bu polimerlerin de her iki ucunda brom fonksiyonel gruplarının varlığı, kendilerini block ckopolimer sentezi için balangıç maddesi olarak kullanılmasına olanak sağlamaktadır. Brom fonksiyonel gruplarından faydalanılarak stiren varlığında Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu uygulandığında orta kısmı polikondensat olan triblok kopolimerler sentezlenebilmiştir. Elde edilen monomerler, polikondensatlar ve blok kopolimer spectral, kromotografik ve termal yöntemlerle analiz edilmiştir.

Abstract:
Step-growth polymers are the first synthetic macromolecules and still holds a great deal of financial priority. In general, they can be synthesized by using classical organic reactions between antagonist functional groups. Starting from bifunctional compounds that can react with each other, a step growth polymer can be easily prepared. Thus formed step-growth polymer is named after the conventional organic reaction that leads to its formation. To exemplify, an esterification reaction leads to a polyester whereas an amidation reaction gives polyamide. 
Photochemical reactions have attracted a great deal of interest after their ecological and financial advantages have been more clearly understood. Therefore, there is a significant shift from using thermal processes to their photochemical alternatives in the last decade. Particularly, photopolymerizations have been used in many industrial and biomedical applications such as coatings, adhesives, inks, printing plates, microelectronics and dental fillings. Despite common examples of photopolymerizations are based on addition type polymerizations, recent efforts have also shown that photochemical pathways can also be considered for the preparation of step-growth polymers. This way, such polymers can be synthesized benefiting from the advantages brought by photochemistry.      
This thesis reports a facile visible light induced synthetic method for preparing a series of conventional polycondensates, namely polyesters, polyurethanes and polyamides. In this system, bisbenzylbromide compounds possessing ester, urethane and amide groups in the inner structure were synthesized and employed as monomers. Irradiation of these monomers in the visible range using dimanganese decacarbonyl (Mn2(CO)10) as a radical generator by halide abstraction and subsequent radical coupling reactions yielded the corresponding polycondensates. Furthermore, the presence of the halide groups at both ends of the resulting polymers provided the possibility of initiating subsequent Atom Transfer Radical Polymerization of styrene facilitating the preparation of polycondensate-based triblock copolymers. Monomers, polycondensates and the block copolymers were characterized by spectral, chromatographic and thermal analyses.