Bakteriyel poliesterlerin kimyasal modifikasyonları ve karakterizasyonları
Chemical modifications and characterizations of microbial polyesters
Yazar: ALİ HAKAN ARKIN
Danışman: PROF. DR. BAKİ HAZER
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2003
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
ÖZET Doktora Tezi BAKTERİYEL POLİESTERLERİN KİMYASAL MODİFİKASYONLARI VE KARAKTERİZASYONLARI Ali Hakan ARKIN Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Tez Danışmanı: Prof. Dr. Baki HAZER Eylül 2003, 155 sayfa Alcaligenes eutrophus ile mısır ve soya yağ asitleri kullanılarak kısa yan zincirli poli(3-hidroksialkanoat)'lardan poli(3-hidroksibütirat) (PHB) izole edilmiştir. Pseudomonas oleovorans ile oktanoik asit kullanılarak doymuş orta uzunlukta yan zincirli poli(3-hidroksialkanoat)'lardan poli(3-hidroksioktanoat) (PHO) ve fındık, soya, hamsi ve oktanoik asit-soya yağ asitleri karışımlarından, doymamış orta uzunlukta yan zincirli poli(3-hidroksialkanoat)'lar üretilmiştir. İzole edilen poli(3-hidroksialkanoat)'ların (PHA) çeşitli amaçlarda kullanılabilmeleri için gereken fiziksel ve mekanik özelliklerinin uygun hale getirilmesi ya da polimer karışımlara ve kimyasal tepkimelere uygun başlangıç maddesi olarak kullanılması amacıyla bazı kimyasal modifikasyonlar yapılmıştır. mÖZET (devam ediyor) Sentezleme aşamasında, PHA'ların CC14 ya da CHCI3/CCI4 (4/1 hacmen) çözeltilerinden CI2 gazı geçirilerek klorlu poli(3-hidroksialkanoat) elde edilmiştir. Oluşan klorlu PHB (PHB-C1) ve klorlu PHO (PHO-C1) ara ürünlerinden fenil, kuaterner amonyum ve tiyosülfat tuzları türevleri sentezlenmiştir. Elde edilen PHB-C1 örneklerinden, poli(vinil klorür) (PVC) ve poli(metil metakrilat) (PMMA) ile çeşitli oranlarda polimer karışımları yapılmış ve bu karışımların viskoelastik, ısısal, mekanik ve optik-mekanik özellikleri incelenmiştir. İlave olarak, [(R,S)-2-metil-3-hidroksioktanoat]'ın KOCH3-I8/6 taçeter ya da KOH-18/6 taçeter süpramoleküler kompleksleri kullanılarak halka açılma anyonik polimerleşmesi ile homopolimerleri sentezlenmiştir. Elde edilen polimerlerin uç grup analizleri ESI-MS kullanılarak yapılarak oluşum mekanizmaları aydınlatılmıştır. Ayrıca, aynı /3-lakton ve ilgili asidi (±)-2-metil-3-hidroksioktanoik asit ile (±)-3-hidroksibütrik asit, (±)-laktik asit ve (+)-/?-bütirolakton'un blok ve gelişigüzel kopolimerleri, kondensasyon polimerleşmesiyle sentezlenmiştir. Tüm ürünlerin yapısı 'H NMR, 13C NMR (DEPT) ve FTIR spektroskopileri ile aydınlatılmıştır. Polimerlerin molekül ağırlıkları GPC ile belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Poli(3-hidroksialkanoat), or-Metil-/?-pentil-/?-propiyolakton, Anyonik Polimerleşme Bilim Kodu : 405.04.02 iv

Abstract:
ABSTRACT Ph. D. Thesis CHEMICAL MODIFICATIONS AND CHARACTERIZATIONS OF MICROBIAL POLYESTERS Ali Hakan ARKIN Zonguldak Karaelmas University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemistry Thesis Advisor: Prof. Dr. Baki HAZER September 2003, 155 pages Poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) of short side chain poly(3-hydroxyalkanoate)'s was isolated by using corn and soybean oily acids from Alcaligenes eutrophus. Poly(3-hydroxyoctanoate) (PHO) of saturated medium side chain poly(3-hydroxyalkanoate)'s was produced by using octanoic acid and unsaturated medium side chain poly(3-hydroxyalkanoate)'s were produced from hazel nut, soybean, hamci (Anchovy) fish oily acids and octanoic acid-soybean oily acid mixtures from Pseudomonas oleovarans. Some chemical modifications were done on isolated poly(3-hydroxyalkanoates) (PHA) in order to improve their physical and mechanical properties to be used in various purposes or to prepare useful intermadiates for blends of polymers and further chemical reactions.ABSTRACT (continued) In the synthetic strategy, chlorinated PHA (PHA-C1) was obtained by passing Cb gas through the solutions of PHA in CCL, or CHCI3/CCI4 (4/1 by volume). Afterwards, phenyl, quaternary ammonium and thiosulfate salt derivatives were synthesized from chlorinated PHB (PHB-C1) and chlorinated PHO (PHO-C1). Poly(vinyl chloride) (PVC) and poly(methyl methacrylate) (PMMA) blends of synthesized PHB-C1 were prepared in various proportions and their viscoelastic, thermal, mechanic and opto-mechanic properties were studied. Final step was the synthesis of homopolymers of [(R,S)-2-methyl-3- hydroxyoctanoate] via anionic ring opening polymerization by using KOCH3-I8/6 crown ether or KOH-18/6 crown ether supramolecular complexes. End groups and their formation mechanism of the resultant polymers were done by using ESI- MS. Besides, the same /^-lactone and its related acid (±)-2-methyl-3-hydroxyoctanoic acid were block and randomly copolymerized with (±)-3-hydroxyoctanoic acid, (±)-lactic acid, and (±)-/?-butyrolactone via condenzation polymerization reactions. All products were clarified *H NMR, 13C NMR (DEPT) and FTIR spectroscopies. Molecular weight of the polymers were identified by GPC. Keywords : Poly(3-hydroxyalkanoate), a-Methyl-/?-pentyl-/?-propiolactone, Anionic Polymerization Science Code : 405.04.02 VI