Fenolftalein ve bis-fenol a temelli yeni Schiff bazlarının sentezi ve metal iyonlarına karşı kolorimetrik veya fluorimetrik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of new Schiff bases based on phenolphthalein and bisphenol-a and investigation of their colorimetric and fluorometric properties towards metal ions
Yazar: HÜSEYİN KÜÇÜKBASMACI
Danışman: DOÇ. DR. DUYGU AYDIN
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Bakır = Copper ; Bisfenol A = Bisphenol A ; Schiff bazları = Schiff bases

Özet:
Ağır metaller arasında, bakır(II) iyonlarının miktarının takibi, insan sağlığından çevreye ve endüstriye kadar birçok alan için büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle, çözeltilerde yüksek doğrulukla Cu2+ tanıma için iyi bir şekilde organize edilmiş, hassas ve doğru yöntemler son yıllarda talep görmektedir. Bu tez çalışmasında, fenolftalein ve bisfenol-A bazlı moleküllerin amin içeren bir molekül ile reaksiyonu sonucunda yeni bir fenolftalein ve bisfenol-A bazlı florojenik moleküller sentezlenmiştir. Sentezlenen prob FPAB ve BEF molekülleri belli konsantrasyonlardaki çeşitli metal iyonlarının (Hg2+, Ca2+, Cd2+, Mn2+, K+, Sr2+, Co2+, Ba2+, Pb2+, Mg2+, Ni2+, Zn2+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Al3+ ve Cu2+) varlığında Cu2+ metaline karşı florojenik olarak "sönme" şeklinde cevap vermiştir. Ayrıca yeni bileşiklerin FPAB ve BEF, Cu2+ iyonlarına karşı mükemmel seçicilik/duyarlılık göstermişve literatürde yeralan diğer florojenik problardan daha hızlı cevap süresi sergilemişlerdir. FPAB-Cu2+ ve BEF-Cu2+ kompleksinin bağlanma oranlarak Job's metodu ile belirlendi ve her iki kompleks için bu oran 0.33 olarak hesaplandı. FPAB'ın Cu2+ için algılama limiti 84 nM, BEF'in Cu2+ için algılama limiti ise 36 nM olarak hesaplanmıştır. FPAB-Cu2+ ve BEF-Cu2+ komplekslerinin, MALDI–TOF MS veteorikolarak DFT hesaplamalar ile yapıları incelendiğinde, bakır (II) iyonlarının, FPAB ve BEF moleküllerine fenolik hidroksil ve NH gruplarıyla koordinat bağları oluşturduğunu göstermiştir. Bu çalışma, Cu2+ metali için hızlı, etkili, düşük maliyetli ve oldukça hassas tespit yapabilecek yeni analitik yöntemler sunmaktadır.

Abstract:
Among metal ions, accurate tracking of Cu2+ is of major significance for several fields from human health to the environment and industry. Hence, well-organized, sensitive, and accurate methods for Cu2+ recognition in solutions are in special request. Herein, a novel phenolphthalein-based fluorogenic probe has been constructed by integrating a phenolphthalein-based building block with an amine-containing molecule. The probe was explored as a ″switch-off‶ fluorogenic sensor for Cu2+ signaling in the presence of interfering cations (Hg2+, Ca2+, Cd2+, Mn2+, K+, Sr2+, Co2+, Ba2+, Pb2+, Mg2+, Ni2+, Zn2+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, ve Al3+) in ionic concentrations and also displayed perfect selectivity/sensitivity toward Cu2+ and faster equilibrium response time than any other reported fluorogenic probes. The binding ratio of FPAB-Cu2+ and BEF-Cu2+ complex was determined by Job method and this ratio was calculated as 0.33 for both complexes. The detection limit of FPAB for Cu2+ and BEF for Cu2+ were calculated as 84 nM and 36 nM, respectively. Binding affinity tests, MALDI–TOF MS techniques and theoretically DFT computations demonstrated that Cu2+ formed coordinate bonds with phenolic hydroxyl and -NH groups of FPAB and BEF. The present study offers fast, visible, low-cost and new analytical methods for Cu2+ sensing.