Sübstitüe benzil alkol türevli ftalosiyanin bileşiklerinin sentezi ve spektroanalitik karakterizasyonu
Synthesis of metallophthalocyanines with substituted benzyl alcohol derivative and their spectroanalytical characterization
Yazar: İPEK GÜNAY
Danışman: DOÇ. DR. METİN ÖZER
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Ftalosiyaninler; birçok kimyasal mekanizmada rol alan makrosiklik halkalı, en az üç hetero atom içeren ve dokuz veya daha fazla üyeli yapılardır. Metalsiz ftalosiyaninler metal tuzları ile şelat kompleksleri vermek üzere reaksiyona girerler. Bu, metalsiz ftalosiyaninlerin ligand olarak en önemli özelliklerinden biridir.
Ftalosiyaninler molekülleri, yapısına katılan azonitrojenleri sayesinde ısı ve kimyasal oksidasyona karşı dayanıklılık kazanmaktadır. Olağanüstü kimyasal ve termal kararlılıkları nedeniyle on yıllardır hem temel, hem de malzeme bilimlerinde önemli uygulama alanı bulan ftalosiyaninler, daha fazla ilgi çekmektedir. 
Ftalosiyaninler önemini; nonlineer optik, fotodinamik terapi, katalizör gibi çok çeşitli alanlarda uygulamalarına borçludur. Özellikle suda ve organik solventlerde çözünebilir özellik kazanması ile bu moleküller için önemli kullanım alanları sağlayan fotodinamik terapi ve katalizde çok sayıda uygulama imkanı elde edilmektedir.

Ftalosiyanin kimyası üzerine yapılan çalışmaların en önemli amaçlarından biri, çeşitli uygulamalarda kullanılmak üzere, solventlerde çözünürlüklerini arttırmaktır.  Ftalosiyaninlerde agregasyon artıkça çözünürlük azalır. Bu durum ise, ftalosiyanine bağlanan sübstitüentler ile ilişkilidir. Ftalosiyaninlerin periferal ve aksiyel pozisyonlarına bağlı sübstitüentler sayesinde agregasyon azalır, dolayısıyla solventlerdeki çözünürlük artar.

Bu çalışmada, katalizör olarak kullanılmak üzere, Fe(II) Co (II) ve Zn (II) ile koordine edilmiş yeni tip alkol türevli ftalosiyanin kompleksleri sentezlenmiştir. Buna ek olarak,  alkol grubu içeren ftalosiyanin komplekslerinin suda çözünür alkolat türevleri, kataliz ve fotodinamik terapide kullanılabilmek üzere sentezlenmiştir. Bu amaçla, katalizör olarak K2CO3 varlığında, 4-hidroksi- 3,5-dimetoksi benzil alkol ve 4-nitroftalonitrilden başlayarak yeni bir nitril ligandı elde edilmiştir. Yeni tip nitril ve metalli Pc komplekslerinin izolasyonundan sonra, IR, H-NMR, UV-vis ve MALDI-TOF MS yöntemleriyle karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Phthalocyanines with macrocyclic ring containing at least three heteroatoms, have nine or more membered structures. Metal-free phthalocyanines react with metal salts to obtain chelate complexes. This is one of the most important features of metal-free phthalocyanines as a ligand.

Phtalocyanine molecules have gained robustness against the heat and chemical oxidation through the participating azonitrogen to the structure. Due to their outstanding chemical and thermal stability, they have attracted more interest and have found important area of applications in both applied and material sciences for a couple of decade. 

Phthalocyanines owes its importance to the applications in various fields such as non lineer optic, photodynamic therapy (PDT) and catalysis. Especially, it has been obtained many application possibilities in photodynamic therapy and catalysis which are providing significant areas of usage for these molecules with the becoming water and organic solvent-soluble.

One of the most important purpose of the studies on phtalocyanine chemistry is to increase the solubility of phtalocyanine complexes for use in various applications. If the aggregation increases, the solubility will decrease. This situation is related to the groups substituted to phthalocyanine complexes. Through the substituents connected to pheripheral and axial positions of phthalocyanines, the aggregation decreases, therefore the solubility increases in solvents.

In this study, novel type alcohol substituted phthalocyanine complexes coordinated with Fe (II) Co (II) and Zn (II) to be used as catalyst were synthesized. In addition, water-soluble alcoholate derivatives of the phthalocyanine complexes containing alcohol group have been synthesized to be able to use on catalysis and photodynamic therapy applications. For this purpose, a new nitrile ligand was synthesized starting from 4-hydroxy-3,5-dimethoxy benzyl alcohol and 4-nitrophthalonitrile in the presence of K2CO3 as catalyst. After the isolation of the new type of nitrile and metallo Pc complexes, the characterization of mentioned compounds were achieved by IR, H-NMR, UV-vis and MALDI-TOF MS methods.