Titanyum alkoksit türevlerinin sentezi karakterizasyonu ve halka açılma polimerizasyonunda katalizör olarak kullanılması
Synthesis characterization of titanium alkoxide derivatives and their usage as catalyst in ring opening polymerization
Yazar: BEGÜM CANAN YILDIZ ARAS
Danışman: PROF. DR. ASGAR KAYAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada Ti(IV) izopropoksitin sililiminofenolat türevleri (SPIMPH2, 3-MeO-SPIMPH2, 4-OH-SPIMPH2, 5-Br-SPIMPH2, 4-Me-SPIMPH2, 3-tert-Bu-SPIMPH2)  ve salisilik asit türevleri (salisilik asit, 5-klorosalisilik asit, 5-nitrosalisilik asit, 4-hidroksisalisilik asit, 3-metilsalisilik asit, 4-metilsalisilik asit ve 3,5-di-tert-butilsalisilik asit) ile reaksiyonu sonucu yeni titanyum alkoksit bileşikleri sentezlendi. Sentezlenen bu bileşiklerin yapıları elementel analiz, FT-IR, 1H-NMR ve 13C-NMR spektroskopileri, kütle spektrometresi (HRMS), termogravimetrik analiz (TGA) gibi enstrümental teknikler kullanılarak yapısal olarak karakterize edildi. 
(7)-(12) nolu bileşiklerin ɛ-kaprolakton ve L-Laktid monomerleri için, (13)-(19) nolu bileşiklerin de ɛ-kaprolakton monomeri için halka açılma polimerizasyon reaksiyonunda katalizör etkinliği araştırıldı. Elde edilen polimerler 1H-NMR ve 13C-NMR spektroskopisi, diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) kullanılarak analiz edildi.
Ti(IV) sililiminofenolat bileşiklerinin ɛ-kaprolakton ve L-Laktid monomerlerinin başlatıcılı veya başlatıcısız gerçekleştirilen halka açılma polimerizasyonu reaksiyonunda aktif bir katalizör olduğu tespit edildi. Bu katalizörlerin %10-100 dönüşüm oranı ile orta düzeyde aktiflik gösterdiği sonucuna varıldı. Ayrıca ɛ-kaprolakton monomerinin titanyum salisilat türevleri ile yapılan halka açılma reaksiyonları sonucu salisilat ligandları üzerinde elektron verici gruplar içeren katalizörlerin, elektron çekici gruplar içeren katalizörlere göre daha etkili olduğu gözlemlendi.

Abstract:
In this study, new titanium alkoxide compounds were synthesized as a result of the reaction of Ti(IV) isopropoxide with silyliminophenolate derivatives (SPIMPH2, 3-MeO-SPIMPH2, 4-OH-SPIMPH2, 5-Br-SPIMPH2, 4-Me-SPIMPH2, 3-tert-Bu-SPIMPH2) and salicylicacid derivatives (salicylicacid, 5-chlorosalicylic acid, 5-nitrosalicylic acid, 4-hydroxysalicylic acid, 3-methylsalicylic acid, 4-methylsalicylic acid and 3,5-di-tert-butylsalicylic acid). The structures of these synthesized compounds were characterized using instrumental techniques such as elemental analysis, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR spectroscopies, mass spectrometry (HRMS) and thermogravimetric analysis (TGA).
Catalyst efficiency in the ring opening polymerization reaction was investigated for ɛ-caprolactone and L-Lactide monomers of compounds (7)-(12) and for ɛ-caprolactone monomer of compounds (13)-(19). These polymers were analyzed using 1H-NMR and 13C-NMR spectroscopies, differential scanning calorimetry (DSC) and gel permeation chromatography (GPC).
It was determined that Ti(IV) silyliminophenolate compounds are active catalyst in the ring-opening polymerization reaction of ɛ-caprolactone and L-Lactide monomers which are carried out or without initiator. It was concluded that these catalysts showed moderate activity with a conversion rate of 10-100 %. In addition, as a result of ring opening reactions of ɛ-caprolactone monomer with titanium salicylate derivatives, it was observed that catalysts containing electron donating groups on salicylate ligands were more effective than catalysts containing electron withdrawing groups.