Tungsten ariloksit kompleksinin modifiye edilmiş PS-DVB mikrokürelerine immobilizasyonu ve olefinlerin halka açılım metatez polimerizasyonuna uygulanması
Immobilization of the tungsten aryloxide complex on modified PS-DVB microbeads and application in ring opening metathesis polymerization
Yazar: ASLI ÜNAL
Danışman: PROF. DR. BÜLENT DÜZ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, bir tungsten ariloksit kompleksi olan W(O-2,6-C6H3Cl2)2Cl4 katalizörü, amin fonksiyonel grubu içeren polistiren-divinilbenzen(polystyrene-divinylbenzene, PS-DVB) mikrokürelere literatürde tanımlanan immobilizasyon yöntemi ile kimyasal olarak tutturulmuştur. Katalizör hem serbest halde, hem de polimer desteğine tutturulmuş haliyle olefinlerin halka açılımı metatez polimerizasyonunda kullanılmıştır. Siklohepten, siklookten, norbornen ve disiklopentadien olefinlerinin halka açılımı metatez polimerizasyonu (Ring opening metathesis polymerization, ROMP) PS-DVB destekli W(O-2,6-C6H3Cl2)2Cl4  katalizörü ile ilk kez gerçekleştirilmiştir.
Serbest W(O-2,6-C6H3Cl2)2Cl4 katalizörü ve PS-DVB destekli W(O-2,6-C6H3Cl2)2Cl4   katalizörü ile ROMP deneyleri eş zamanlı olarak gerçekleştirilip analiz sonuçları karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Deneyler sabit sıcaklıkta (85ºC) yapılmış, katalizörleri etkinleştirmek için Bu4Sn kokatalizörü kullanılmıştır.
Monomerler, monosiklik olefinler, bisiklik olefinler ve trisiklik olefinler olmak üzere 3 grupta incelenmiştir. ROMP sonucu elde edilen polimerlerin karakterizasyonları infrared spektroskopisi (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR), nükleer manyetik rezonans (Nuclear Magnetic Rezonans, NMR), diferansiyel taramalı kalorimetri (Differential Scanning Calorimeter, DSC), termal gravimetrik analiz (Thermal Gravimetric Analysis, TGA) ve jel geçirgenlik kromatografisi (Gel Permeation Chromatography, GPC) yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. 
Stereoyapı tayini, 13C-NMR spektrumları yardımı ile mikroyapı analizi sonuçlarıyla yapılmıştır. Bu analizler sonucunda polimerik ürünlerin büyük ölçüde trans çift bağlar içerdiği gözlenmiştir. Katalizörün destek materyaline immobilize edilmesi, stereoselektiflik ve ürünün geometrik yapısı ile ilgili pek çok parametreyi az ölçüde etkilerken, verimi artırma ve katalizörü üründen ayırmada kolaylık sağlaması açılarından oldukça olumlu katalitik performans göstermiştir.

Abstract:
In this study, W(O-2,6-C6H3Cl2)2Cl4 catalyst, a tungsten aryloxide complex, was attached to the polystyrene-divinylbenzene (polystyrene-divinylbenzene, PS-DVB) microspheres containing amine functional group by the immobilization method described in the literature. The catalyst was used both in the free state and in the metathesis polymerization of olefin ring-opening as attached to the polymer support. The ring opening metathesis polymerization (ROMP) of cycloheptene, cyclooctene, norbornene and dicyclopentadiene olefins was carried out with W(O-2,6-C6H3Cl2)2Cl4  catalyst supported PS-DVB for the first time.
ROMP experiments with free and supported catalyst were performed simultaneously and the results of the analyzes are presented comparatively. Experiments were conducted at constant temperature (85 °C) and Bu4Sn cocatalyst was used to activate the catalysts.
Monomers have been investigated in 3 groups, monocyclic olefins, bicyclic olefins and tricyclic olefins. The characterizations of the polymers obtained from ROMP were determined by fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance (NMR), differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis Gel permeation chromatography (GPC).
The stereostructure was determined by microstructure analysis with the help of            13C-NMR spectra. As a result of these analyzes it was observed that the polymeric products contained large amounts of trans double bonds. The immobilization of the catalyst to the support material has little effect on the stereoselectivity and the geometric structure of the product. However, the catalytic efficiency of separating the catalyst have shown very favorable catalytic performance at the edges.