Tiyol-norbornen hidrojellerin fotokimyasal sentezi
Photochemical synthesis of thiol-norbornene hydrogels
Yazar: GÖNÜL SAADET BATIBAY
Danışman: PROF. DR. NERGİS ARSU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Fotopolimerleşme = Photopolymerization ; Hidrojeller = Hydrogels ; Metal kompozitler = Metal composites ; Metal nanopartiküller = Metal nanoparticles ; Nanokompozitler = Nanocomposites ; Polimer kompozitler = Polymer composites

Özet:
Radikal aracılı tiyol-en fotopolimerizasyonu klik kimyasının hızlı, kontrol edilebilir, kolay, ılımlı ortam koşullarında gerçekleşebilen, istenmeyen yan ürün oluşturmayan veya çok az oluşturan doğası nedeniyle 21. yy'ın başından itibaren yoğun olarak çalışan bir yöntemdir. Fotopolimerizasyon yöntemiyle elde edilen polimerik nanokompozit malzemelerin özelliklerinin geliştirilmesi ve belirli bir amaca yönelik hazırlanabilmesi için formülasyonlara çeşitli nano-boyutta foto-reaktif gruplar ya da çapraz bağlayıcı ajanlar eklenmiştir. Bu grupların ya da ajanların nano-boyutta olması polimerik nanokompozit malzemelerin özelliklerini hem iyileştirmiş hem de fotopolimerizasyon yönteminin günümüzde ilaç salım sistemlerinde, kürleştirme ile kaplama sanayilerinde, fonksiyonel boya/mürekkep ve optik malzeme üretiminde, doku rejenarasyonunda sıklıkla kullanılmasını ve geliştirilmesini sağlamıştır. Tez kapsamındaki bu çalışmada, nano-boyutlu metal parçacıkları içeren ve içermeyen tiyol-en foto-klik polimerizasyonuyla farklı çapraz bağ yoğunluğuna sahip POSS nano kafes yapısı ile birlikte ince film nanokompozitler ve hidrojel nanokompozitler 2-merkaptotiyokzanton (TX-SH) varlığında çeşitli metakrilat ve akrilatlar beraberinde sentezlenmiştir. Sentezlenen ince film ve hidrojel nanokompozit malzemelerin, molekül ağırlıkları dağılımı, termal özellikleri, kaplama renkleri ve özellikleri, yüzey morfolojileri ve su tutma kapasiteleri gibi son ürün özellikleri floresans emisyon spektroskopisi, jel geçirgenlik kromatografisi (GPC), termogravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiş ve incelenmiştir. Tez kapsamında hazırlanan, iyileştirilmiş özelliklere sahip tiyol-norbornen hidrojel ve ince film nanokompozit malzemelerin düzgün yüzey morfolojileri ve yüksek su tutma kapasitleriyle birlikte ilaç salım sistemleri için aktifçe kullanılabilecekleri gösterilmiştir.

Abstract:
Radical-mediated thiol-ene photopolymerization is a method that has been studied intensively since the beginning of the 21st century due to the nature of the click chemistry which can be carried out in a fast, controllable, easy and mild environment conditions and has no or minimum formation of by-products. In order to improve the properties of the polymeric nanocomposite materials which have been obtained by photopolymerization method and prepare them for a particular purpose; various nano-sized photo-reactive groups or cross-linking agents have been added to the formulations. Besides these groups or agents improve the polymeric nanocomposite materials by being in nano-scale, today they also have made photopolymerization to be frequently used and developed in; drug release systems, coating by curing industries, functional dye/ink production, optical material production and tissue regeneration. In this study, thin films and hydrogel nanocomposites, with/without nano-sized metal particles and nano-caged POSS structures with various cross-linking densities, have been synthesized in the presence of 2-mercaptothioxanthone (TX-SH) with various acyrlate and methacrylate content by thiol-ene photo-click polymerization. The final product properties; such as molecular weight distribution, thermal properties, coating colors and properties, surface morphology and swelling-ratio of the synthesized thin films and hydrogel nanocomposite materials have been characterized and examined by fluorescence emission spectroscopy, gel permeation chromatography (GPC), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM). It has been showed that thiol-norbornene hydrogel and thin film nanocomposite materials prepared within the scope of the thesis, with improved properties, can be actively used for drug delivery systems with their uniform surface morphologies and high swelling-ratios.