Serbest kökçelerin flüorlu çözeltilerinde dinamik nükleer polarizasyon
Dynamic nuclear polarization in fluorinated solutions with free radicals
Yazar: AHMET PEKSÖZ
Danışman: PROF.DR. AYTAÇ YALÇINER
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
iÖZETBu çalışmada, çok sayıda flüor çekirdeği içeren 1-Iodotridecafluorohexane(C6F13I), 2,2,3,4,4,4-Hexafluoro-1-butanol (C4H4F6O), N-Methyl-bis-trifluoroacetamide(C5H3F6NO2), Hexafluoroacetylacetone (C5H2F6O2), Hexadecafluoroheptane (C7F16),Heptafluorobutyric acid (C4HF7O2), Nonafluoropentanoic acid (C5HF9O2),Octafluorotoluene (C7F8) ve Hexafluorobenzene (C6F6) alifatik ve aromatik çözgenortamlarında Î±,Î³-Bisdiphenylene-Î²-phenyl allyl complex with benzene 1:1 (BDPA) veGalvinoxyl (GV) serbest radikallerinin çözeltilerindeki flüor çekirdeğinin dinamikpolarizasyonu incelendi. Örneklerin hepsinde konsantrasyon yaklaşık 3.00Â·10-3 Molarak belirlendi. Oksijen paramanyetik bir maddedir ve NMR (Nükleer ManyetikRezonans) sinyal büyümesini azaltır. Bu nedenle, her bir örnek yaklaşık 10-3 Padeğerindeki vakum altında degaze edildi.BDPA/C6F13I ve GV/C6F6 için 26 ile 64 MHz arasında Elektron ParamanyetikRezonans (EPR) spektrumu elde edildi. Doyma deneyleri bütün örnekler için EPRspektrumlarının tepe noktalarına yakın olan 45.0 MHz'te ve dört farklı sıcaklıktagerçekleştirilmiştir. Doyma % 53 ile % 90 arasında başarılmıştır. Her bir örnek için Podört kez ölçüldü ve Pz değerleri ESR spin polarizasyonunu doyuma götüren en az altıfarklı ESR gücünde elde edildi. Çekirdek polarizasyonunun Overhauser büyüme faktörüAâ, saf skaler etkileşmeler için 700 ve saf dipolar etkileşmeler için -350 arasındadeğişen sınır değerlerini alabilir. A â1 değerleri, sonsuz ESR gücü için [(Pz-Po)/Po]-1'inâekstrapole edilen değerlerinden bulundu. Bu çalışmada Aâ, GV/Octafluorotoluene için-200.4'ten BDPA/Hexafluorobenzene için 39.4'e kadar çok geniş bir aralıkta değerleralmaktadır. Çalışmalarımızda serbest radikal moleküllerinin çiftlenmemiş elektronlarıile çözgen moleküllerinin flüor çekirdeği arasında ne saf skaler ne de saf dipolaretkileşmeler gözlenememiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar literatürdekilerlekarşılaştırılmıştır.

Abstract:
iiABSTRACTIn this study, dynamic polarization of fluorine nuclei has been examined by twofree radicals, Î±,Î³-Bisdiphenylene-Î²-phenyl allyl complex with benzene 1:1 (BDPA) andGalvinoxyl (GV), in highly fluorinated aliphatic and aromatic solvents, which are the1-Iodotridecafluorohexane (C6F13I), 2,2,3,4,4,4-Hexafluoro-1-butanol (C4H4F6O),N-Methyl-bis-trifluoroacetamide (C5H3F6NO2), Hexafluoroacetylacetone (C5H2F6O2),Hexadecafluoroheptane (C7F16), Heptafluorobutyric acid (C4HF7O2),Nonafluoropentanoic acid (C5HF9O2), Octafluorotoluene (C7F8) and Hexafluorobenzene(C6F6). For all samples the concentration was set about 3.00Â·10-3 M. Oxygen is aparamagnetic substance and decreases NMR signal enhancement. For this reason, eachsample was degassed under vacuum at about 10-3 Pa.The electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectrum was obtained between 26and 64 MHz for the C6F13I with BDPA and C6F6 with GV. The saturation experimentswere applied to the samples only at 45.0 MHz -near to the maximum of the EPRspectrums- in four different temperatures. The saturations were achieved between 53and 90 per cent. For each sample, the Po was measured four times and Pz values wereobtained at least in six different ESR power in order to saturate ESR spin polarization.The resulting Overhauser enhancement factor of the nuclear polarization, Aâ, hasmaximum values varying between 700 for pure scalar interactions and -350 for pureâdipolar interactions. The values of A â1 were determined by the extrapolated values of[(Pz-Po)/Po]-1 for the infinite ESR power. The Aâ has very wide range varying from-200.4 for Octafluorobenzene with GV to 39.4 for Hexafluorobenzene with BDPA. Inthis investigation, it has been observed neither pure scalar nor pure dipolar interactionsbetween the unpaired electrons of free radical molecules and fluorine nuclei of solventmolecules. The results have been compared with ones from literature.