Yeni yöntemlerle amfifilik polimer sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of amphihilic polymers with new techniques
Yazar: TİMUR ŞANAL
Danışman: PROF. DR. BAKİ HAZER
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Otoksidasyon = Autoxidation ; Redoks polimerleşme yöntemi = Redox polymerization method ; Seryum tuzları = Cerium salts ; Soya yağı = Soybean oil

Özet:
Bu çalışma otooksidasyon yoluyla çapraz bağlı polimerik soya yağı elde edilerek zamanın maddenin heterojenlik indisi üzerindeki etkisinin incelenmesi , madde miktarına bağlı olarak değişen çapraz bağlanma yüzdelerini belirlemek ve çeşitli yağ asitleri ile kombine edilerek sıcaklığa duyarlı bazı yeni poli(N-isopropilakrilamid) (PNIPAM) biyokonjugatların sentezlenmesini içermektedir.Polimerik soya yağı (PSy), polimerik linoleik asit (PLna), polimerik linolenik asit (PLnlna), polimerik oleik asit(POle) epoksi/peroksi grupları otooksidasyonla elde edilmiştir. Yağların epoksitlenme ve peroksitlenme reaksiyonlarında yüzeylerinde çapraz bağlanma oluşurken bu tabakaların alt kısımlarında çözünebilir kısımlar oluştuğu gözlenmiştir.Epoksitlerin açılmasıyla hidroksil grupları oluşmuştur. Hidroksil uçlu kopolimerleri belirlemede elementel analiz metotlarından NMR ve FT-IR kullanılmıştır. Polimerik yağ ve yağ asitlerinin hidroksil pikleri FT-IR 3400 cm-1 de gözlenmiştir.Poli(N-isopropilakrilamit)'in polimerik soya yağı, polimerik linoleik asit, polimerik linolenik asit ve polimerik oleik asit gibi biyobozunur polimerler ile kopolimerizasyonu genel olarak serbest radikal redoks polimerizasyon yöntemi ile serik amonyum nitrat (CAN) ın nitrik asit çözeltisi kullanılarak gerçekleştirildi. Bu amaçla kullanılan polimerik soya yağı ve polimerik yağ asitlerinin otooksidasyonu gerçekleştirilerek oluşan peroksit gruplarının Fe (III) tuzu varlığında hidroksil gruplarına dönüştürülmesi sağlandı.Değişen miktarlarda NIPAM içeren PSy-g-PNIPAM kopolimer serileri hazırlanarak ısıya duyarlı PNIPAM ın alt kritik çözünme sıcaklığı değerlerindeki değişimler incelenmiştir. Çapraz bağlı PNIPAM konjugatların alt kritik çözelti sıcaklıkları (LCST) çözelti sıcaklığına karşı çizilen absorbans değerleri eğrisinden belirlendiler.Günümüzde kullanılan malzemelerin önemli bir kısmı atık olarak doğayı kirletmektedir. Çevre kirliliğine sebep olarak yaşayan tüm canlıların olumsuzluklar yaşamasına sebep olan bu durumun önüne geçebilmek amacıyla sentetik polimerlere biyobozunur özellikteki polimerlerin entegre edilerek doğada kalma sürelerinin kısaltılması konusunda yapılan çalışmalar her geçen gün artmaktadır.Sonuç olarak bu çalışmada amfifilik kopolimer eldesinin gerçekleştirilerek sentetik olarak elde edilen bir malzemeye biyobozunur özellik katılması amaçlanmıştır. Ayrıca otookside soya yağından saf polimer filmleri üretilmiştir ve karakterizasyonu yapılmıştır. Elde edilen ürünlerin karakterizasyonlarında 1H NMR, FT-IR, Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC), elementel analiz ve termal analiz (DSC,TGA) yöntemleri kullanıldı.

Abstract:
In this work the purpose is to obtain crosslinked polymeric soybean oil by autooxidation and to investigate the effect of time on the PDI, to determine the percent of crosslinking depending on change in amount of raw materials and as a result to synthesize novel thermoresponsive poly(N-isoproprylacrylamide) bioconjugates by combining various fatty acids.Polymeric soy bean oil, polymeric linoleic acid, polymeric linolenic acid and polymeric oleic acids epoxy/peroxy groups are obtained by autooxidation.It is seen that resoluable components occured under the surface, while crosswise connection occured over the surface of oil during epoxidation and peroxidation reactions.Hydroxyl groups was obtained by opening epoxides.Structures of hydroxy functionalized copolymer were identified by using elemental analysis, NMR and FT-IR methods.Hydroxy signals of the polymeric oil/oily acids were observed in their FT-IR spectra at 3400 cm-1.Polymeric soy bean oil of Poly(N-isopropylacrylamide) was synthesized by copolymerization of biodegredable polymers such as polymeric linoleic acid, polymeric linolenic acid and polymeric oleic acid by means of free radical redox polymerization with cerium ammonium nitrate (CAN) in nitric acid solution.The peroxide groups, which was obtained by the autooxidation of polymeric soy bean oil and polymeric fatty acids, was converted to hydroxyl groups in the presence of Fe (III) salt.The changes in the values of lower critical solution temperature of PNIPAM, which is sensitive to heat are examined by preparing PSy-g-PNIPAM copolymer series including various quantities of NIPAM.The lower critical solution temperatures of cross-linked PNIPAM conjugates were set by the curve of transmittance drawn against solution temperature.Most of the materials used today are contaminating the environment.In order to prevent pollution and the negativities that all living things face, the studies on shortening the length of their stay in nature by integrating biodegradable polymers to synthetic polymers are becoming more common.In conclusion, it is aimed to add biodegradability to a synthetic material by using amphihilic copolymers.Moreover, pure polymer films were produced from auto-oxidized soybean oil and the characterization was carried out The methods of 1H NMR, FT-IR, Gel Permeation Chromatography (GPC), elemental analysis and thermal analysis (DSC, TGA) were used for the characterization of the products.