Fosfor grupları içeren polisiklooktadien sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of phosphorus groups containing polycyclooctadiene
Yazar: İLAY CEREN ACAR
Danışman: PROF. DR. TARIK EREN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Homopolimerler = Homopolymers ; Kopolimerleşme = Copolymerization ; Metatez polimerleşmesi = Metathesis polymerization ; Polimer sentezi = Polymer synthesis

Özet:
Fosfor içeren yüksek performanslı polimerler, genel olarak mekanik özelikleri ve mükemmel aleve dayanıklılığından ötürü geniş ilgi alanına sahiptirler. Bu mekanik özellikler, metallere, kemiğe ve dişe yapışabilmeleri olarak görülmektedir. Diğer bir yandan biyouyumluluk, hemokompatibilite ve protein adsorpsiyon direnci gibi özelliklere sahiptirler. Tüm bu özelliklerinden ötürü, geniş uygulama alanlarında kullanılmaktadırlar. 
Fosforun, biyomedikal uygulamasının yanı sıra günümüzde özellikle alev geciktirici alanında kullanılması da karşımıza çıkmaktadır. Günümüzde, halojen içeren (klor, brom gibi) aromatik alev geciktiriciler tekstil, elektronik gibi ürünlerin geniş bir çoğunluğunda kullanılmaktadır. Ancak açığa çıkaran halojen esaslı gazların salınımının üzerine patlama ve çevresel endişelerden ötürü, bu malzemelerin kullanımına kısıtlama getirilmiştir ve yeni alev geciktiricilerin geliştirilmesi gerekli olmuştur. Bu yeni alev geciktirici fosfor içeren polimerler olabilir.
Bizim çalışmamızda, fosfor içeren polibütadienin yapısı halka açılma metatez polimerizasyonu (ROMP) ile sentezlenmiştir.
İlk olarak, m-kloroperbenzoik asit kullanılarak epoksidasyon reaksiyonu ile 1,5 siklooktadien mono-epoksi siklooktene dönüştürülmüştür. Daha sonra sülfürik asit katalizörlüğünde mono-epoksi siklookten 5-siklookten-1,2-diol'e dönüştürülmüştür. Ardından dietilklorofosfat ile reaksiyona girerek, fosfor içeren siklookten monomeri sentezlenmiştir.
Elde edilen yeni monomerin homopolimerleri ve 1,5 siklooktadien ile birlikte çeşitli Grubbs katalizörlerinde kopolimerlerine dönüştürülmüştür. Bu polimerlerin yapısı FT-IR, 1H NMR, 13C NMR 31P NMR, spektroskopileri ile belirlenmiş ve termal özellikleri de araştırılmıştır.

Abstract:
Phosphorus-containing high performance polymers have aboundant interest, mainly due to good mechanical features and their excellent fire resistance. This mechanical features are adhesive to metals, bone, dentin. On the other hand they have biocompatibility, hemocompatibility, and protein adsorption resistence. Due to these all features, they are used in broad application areas.
Together with its biomedical applications, nowadays usage of flame retardancy is confronted. Today, flame retardants, which are containing halogen, (chlor, brom etc.) is used in a wide range of products, incluiding textiles, electronics due to enviromental concerns and releasing hydrogen halide gas upon combustion are restricting their use, and requires the development of new flame retardants. The new one can be phosphorous-containing polymer. 
      In this study, phosphorus-based polybutadiene's structure was synthesized with ring opening metathesis polymerization (ROMP).  Firstly, 1,5 Cyclooctadiene was converted to mono-epoxy cyclooctene with epoxidation reaction by using m-chloroperbenzoic acid. After that, ıt was converted to 5-cyclooctene-1,2-Diol by using sulfuric acide catalyst. Then ıt was reacted with diethylchlorophosphate. New monomer's, which is obtained, homopolymers and together with 1,5 Cyclooctadiene were converted to copolymers using Grubbs catalysts.  Structures of the polymers were confirmed by FTIR, 1H NMR, 13C NMR 31P NMR, spectroscopies. The thermal properties of the polymers were also investigated.