Yeni asimetrik ftalosiyaninler
Novel asymmetrical phthalocyanines
Yazar: BİLGE PÜR
Danışman: DOÇ. DR. FATMA YÜKSEL
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Anorganik kimya = Inorganic chemistry ; Asimetrik sentez = Asymetric synthesis ; Fotofiziksel özellikler = Photophysical properties ; Ftalosiyaninler = Phthalocyanines ; Sıvı kristaller = Liquid crystals

Özet:
Ftalosiyaninler, dört iminoizoindolin biriminden oluşan 18-? elektron delokalizasyonuna sahip makrosiklik aromatiklerdir. Bu bileşiklerin, sahip oldukları ilginç elektronik yapıları, kararlılıkları, fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle çok sayıda teknolojik alanda uygulama potansiyelleri bulunmaktadır. Bu sebeple birçok çalışma grubu tarafından ftalosiyanin türevlerinin sentezi ve özelliklerini inceleme çalışmaları her geçen gün artmaktadır. Ftalosiyaninlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri merkez metalinin ve sübstitüe gruplarının doğası, konumu ve sayısına bağlıdır. Örneğin, ftalosiyaninlerin aminlerle sübstitüsyonu ftalosiyaninlere ilginç özellikler katabilir. Çünkü aromatik diaminler düşük baziklik, protonasyon-deprotonasyon gibi özelliklerinden dolayı ftalosiyanin molekülüne farklı uygulama alanlarında avantaj kazandırabilirler.Bu çalışmada, tosil amido grubunun ftalosiyaninlerin spektroskopik özellikleri, asit-baz etkileşimleri, termal kararlılık ve sıvı kristal faz değişimleri üzerine olan etkisini incelemek amacıyla altı alkoksi grubu içeren (7) ve altı alkoksi ile iki tosil amido grubu içeren (8) iki farklı asimetrik ftalosiyanin bileşiği tasarlandı ve sentezlendi. Sentezlenen bileşiklerin yapısı, IR, kütle spektroskopisi, 1H ve 13C NMR ile tamamen aydınlatılmıştır. Bileşiklerin THF içerisinde absorpsiyon ve emisyon spektrumları alındı, floresans kuantum verimleri ve floresans ömürleri hesaplanarak birbirleriyle kıyaslandı. Bileşiklerin bazik ortamlardaki absorpsiyon ve emisyon spektrum değişimleri gözlendi; termal kararlılıkları TGA (termal gravimetrik analiz) ile belirlendi. Ayrıca sıvı kristal faz geçiş sıcaklıkları polarize mikroskop ve DSC (diferansiyel tarama kalorimetresi) ölçümleriyle incelendi. Böylece tosil amido (NHTs) gruplarının ftalosiyanin moleküllerinin fotofiziksel ve sıvı kristal özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı.

Abstract:
Phthalocyanines are aromatic macrocycles having 18-? electron delocalization that are made of four iminoisoindoline units. These compounds have application potentials in many technological areas because of their interesting electronic structures, stabilities, physical and chemical properties. Therefore, many pthalocyanine derivatives are being developed in most of the laboratories. Structures of subsititüents in phthalocyanine compounds are effective in forming hidrogen bonds in solution and solute-solvent interaction such as acid-base interaction. Substitütion of phthalocyanines with amines may add interesting properties to them. Because aromatic diamines? low basisity and property of protonation-deprotonation may bring advantages to phthalocyanines in different application areas.In this study, two different asymmetric sübstitüted phthalocyanines, one bearing six alkoxy moieties (7), one bearing six alkoxy facing two tosyl amido moieties (8) were designed and synthesized in order to investigate the effect of tosyl amido group on phthalocyanine?s spectroscopic properties, acid-base interactions, thermal stability and mesogenic properties. Structures of these novel compounds were fully characterized by IR, mass spectra, 1H and 13CNMR. Absorption and emission based spectral characterizations were done in THF. Floresance quantum yield and floresance lifetime were calculated and compared with each other. The base sensitivity of both compounds was examined with absorbance and emission spectrophotometer. The thermal stabilities of the phthalocyanine compounds were determined by thermogravimetric analysis (TGA). The mesogenic properties of these new materials were studied by differential scanning calorimeter (DSC) and optical microscopy. By this way tosyl amido groups? effects are investigated on phthalocyanine molecules? photophysical and mesogenic properties.