Perilen türevi bileşiklerin fotofiziksel özelliklerinin ve agregasyon davranışlarının incelenmesi
Determination of photophysical properties and aggregation behaviours of perylene derivatives
Yazar: SERKAN ŞEN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ARIK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Agregasyon = Aggregation ; Davranış = Behavior ; Fotofiziksel özellikler = Photophysical properties ; Çekirdekleşme = Nucleation

Özet:
ÖZET

DOKTORA TEZİ
PERİLEN TÜREVİ BİLEŞİKLERİN FOTOFİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN VE AGREGASYON DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ
Serkan ŞEN
Danışman: Prof. Dr. Mustafa ARIK
Amaç: Bu çalışmada çıkış bileşiği olarak perilen tetrakarboksilikasit dianhidrit molekülü kullanılarak sentezlenen beş farklı perilen türevi bileşiğin fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi ve çözelti ortamında oluşturdukları agregat yapılara ait agregasyon sabitlerinin hesaplanması amaçlanmıştır.
Yöntem: Fotofiziksel özellikleri araştırılan moleküllerin diklorometan çözücü ortamında elektromanyetik radyasyonla etkileşimleri UV-Vis absorpsiyon ve floresans spektroskopi teknikleriyle incelenmiştir. Farklı çözücü ortamlarındaki floresans kuantum verimleri Parker-Rees metoduyla belirlenmiştir. Agregasyon dinamikleri izodesmik model ve çekirdeklenme-uzama modellerine göre incelenmiştir. Oluşan agregat yapılar atomik kuvvet mikroskopu ile görüntülenmiştir.
Bulgular: İncelenen moleküllerde sübstitüent sayısının absorpsiyon ve emisyon dalga boylarını etkilediği görülmüştür. Konsantrasyon bağımlı nükleer manyetik rezonans spektrumlarında konsantrasyon artışıyla perilen halkasına bağlı proton piklerinde genişlemeler ve yüksek alana kaymalar görülmüştür. Atomik kuvvet mikroskopu görüntülerinde konik, tabaka tabaka ve adalar şeklinde filmler gözlenmiştir. İncelenen perilen türevlerinin yüksek kuantum verimine sahip oldukları görülmüştür.
Sonuç: Perilen türevi bileşikler, π- π etkileşimleri ve moleküller arası etkileşimlerle yüksek derecede agrege olabilmektedir. Agregatların morfolojisi perilen iskeletine bağlı sübstitüentlerle ilişkilidir. Sentezi gerçekleştirilen moleküller enerji transfer proseslerinde kullanılabilecek bileşiklerdir.
Anahtar Kelimeler:  perilen türevleri, agregasyon, izodesmik model, çekirdeklenme-uzama modeli, fotofiziksel özellikler
Haziran 2020, 70 sayfa

Abstract:
ABSTRACT
DOCTORAL DISSERTATION
DETERMINATION OF PHOTOPHYSICAL PROPERTIES AND AGGREGATION BEHAVIOURS OF PERYLENE DERIVATIVES
Serkan ŞEN
Supervisor: Prof. Dr. Mustafa ARIK
Purpose: This study aimed to determine the photophysical properties and calculate the aggregation constants of aggregate structures of perylene derivatives that were synthesized by using perylene tetracarboxylicacid dianhydride as starting compound.
Method: UV-Vis absorption spectroscopy and fluorescence spectroscopy techniques were used to investigate the interactions between the electromagnetic radiation and the molecules in dichloromethane media. Fluorescence quantum yields in different solvent medias were determined according to Parker-Rees method. Aggregation dynamics were studied according to isodesmic and nucleation-elongation models. Aggregate structures were observed with atomic force microscope. 
Findings: It was observed that number of substituents affected the absorption and emission wavelengths in the molecules examined. In concentration-dependent nuclear magnetic resonance spectra, widenings and high-field shifts were observed in the proton peaks attached to the perylene ring with increasing concentration. Cone shaped, layer by layer and island type films were observed in atomic force microscope images. The perylene derivatives examined were found to have high quantum yields.
Results: Perylene derivatives can be highly aggregated by π- π stacking and intermolecular interactions. Morphology of aggregates is related with substituents attached to the perylene core. The synthesized molecules are suitable compounds for energy transfer processes.
Keywords: perylene derivatives, aggregation, isodesmic model, nucleation-elongation model, photophysical properties
June 2020, 70 pages