Oktasübstitüe ftalosiyaninlere yeni fonksiyonel gruplar kazandırılması
Bringing new functional in to octasubstituted phthalocyanines
Yazar: BARBAROS AKKURT
Danışman: PROF. DR. ESİN HAMURYUDAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Elektrokimya = Electrochemistry ; Elektrokimyasal yöntem = Electrochemical method ; Elektrokimyasal özellikler = Electrochemical properties ; Esterler = Esters ; Esterleşme = Esterification ; Ftalosiyaninler = Phthalocyanines

Özet:
Çalışmanın ilk kısmında, daha önce sentezlenmiş fonksiyonel alkol grupları içeren periferaloktasübstitüe ftalosiyanin bileşikleri (Zn, Ni, H2Pc) seçilmiştir. Porfirazin türevlerindedenenmiş ve başarılı olmuş DCC ile ester oluşturma yöntemi, ftalosiyaninlere uygulanmış veelde edilen sonuçlar başarılı olmuştur. Çalışmanın bu bölümünde, 4,5­bis(2­hidroksietilsülfanil)­1,2­disiyanobenzen (1) bileşiği kullanılarak daha önce sentezlenmiş olan (2,3,9,10,16,17,23,24­oktakis(2­hidroksietilsülfanil)ftalosiyaninatoçinko(II) (2), metalsiz ftalosiyanin (3) ve nikel(II)(4) elde edilerek esterleştirme tepkimeleri için başlangıç bileşikleri olarak kullanılmıştır.Bunların yanında daha önce sentezlenmemiş olan ve demir(III) (5) ve mangan(III) (6) iyolarıiçeren iki ftalosiyanin bileşiği de sentezlenmiştir. Sentezlenen başlangıç bileşikleri, değişikkarboksilli asitlerle (çinko ve klorodemir(III) ftalosiyanin için ferrosenkarboksilli asit (7 ve 10) ,metalsiz ftalosiyanin için piridin­4­karboksilli asit (8) ve nikel ftalosiyanin (8) için asetik anhidrit(9)) esterleştirme tepkimelerine sokulmuştur. Elde edilen bileşikler çeşitli spektroskopik vekimyasal analiz yöntemleriyle aydınlatılmıştır. Çalışmanın ikinci kısmında, sentezlenen esterbileşiklerinden biri olan ve ferrosen grupları içeren çinko ftalosiyanin (7), elektrokimyasalçalışmalar için model bileşik olarak seçilmiştir. Çalışma sonunda, bileşikteki sekiz adet ferrosengrubu elektrokimyasal olarak ta ispat edilmiş ve elektrokimyasal davranışları açıklanmıştır.Mangan ftalosiyaninlerde rastlanan değişik redoks özelliklerinin çalışma kapsamındakibileşkilerde incelenmesi amacıyla, (6) bileşiğinde rastlanan ilginç bir redoks kimyasıspektrofotometrik olarak incelenmiştir. (6) bileşiğinin daha iyi çözünürlüğe sahip klorlanmıştürevi (11) sentezlenerek elektrokimyasal, spektroelektrokimyasal ve elektrokolorimetrikyöntemlerle çalışılmıştır. Çalışmanın sonuçlarına göre, ITO üzerine kaplanmış manganftalosiyanin (11) molekülü, kahve renginden yeşilimsi mavi renge, tekrar kahve rengine ve açıksarı renge kadar değişen bir renk spektrumu göstermek suretiyle elektrokromik bir malzemeolarak kullanılabilme özelliğine sahiptir.

Abstract:
The first part of this study used pre­synthesized peripherally octasubstituted phthalocyaninescontaining functional alcoholic groups (ZnPc, NiPc, H2Pc). DCC_mediated esterification, whichwas succesfully applied to porphyrazines, was studied with phthalocyanines and the results weresuccessful. 4,5­Bis(2­hydroxyethyl sulfanyl)­1,2­dicyanobenzene (1) was used to obtain thecorresponding pre­synthesized phthalocyanines, namely, 2,3,9,10,16,17,23,24­octakis(2­hydroxyethylsulfanyl) phthalocyaninatozinc (II) (2), metal­free phthalocyanine (3) and nickel(II)phthalocyanine (4) as building blocks for esterification. Besides, there are two novel compoundswhich carry iron(III) (5) and manganese(III) ions (6) in the core. The parent phthalocyanineswere subjected to esterification with different carboxylic acids (ferrocenecarboxylic acid for zinc(7) and iron phthalocyanine (10), 4­pyridinecarboxylic acid for metal­free phthalocyanine (8),and acetic anhydride for nickel(II) phthalocyanine (9). The obtained products were elucidatedwith several spectroscopic and chemical analysis methods. The second part in this study dealtwith the ferrocene­substituted zinc phthalocyanine ester (7) as a model compound forelectrochemical studies. The electrochemistry yielded that the presence of eight ferrocene groupswere proved electrochemically and electrochemical behavior of the complex was discussed.Unique redox properties encountered with manganese phthalocyanines were investigated withanother model compound (6). A better soluble derivative of (6) was synthesized by chlorinationand the compound (11) was studied in terms of electrochemistry, spectroelectrochemistry andelectrocolorimetry. According to the results, compound (11) coated on ITO showspotential electrochromic properties within the color range of brown, yellowish blue, brown again andbright yellow.