Porfirine bağlanan bordipirometen (BODİPY) bileşiğinin doğrusal olmayan optik özelliklere etkisi
Nonlinear optical properti?es of BODİPY-porphyrin compounds
Yazar: YUSUF TUTEL
Danışman: PROF. DR. AYHAN ELMALI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, porfirine farklı sayılarda BODİPY bağlanması ile oluşan yeni porfirin-BODİPY bileşiklerinin floresans ve doğrusal olmayan optik özellikleri ile elektron transfer mekanizmaları pompa-gözlem spektroskopi yöntemiyle araştırıldı. Porfirin molekülüne bağlanan farklı sayılardaki BODİPY gruplarının, porfirin halkasının elektronik enerji seviyelerine olan etkisi incelendi. 
Bu tez kapsamında incelenen porfirin-BODİPY bileşikleri Ankara Üniversitesi Kimya Bölümünde sentezlenmiştir. Sentezlenen porfirin-BODİPY bileşiklerinin doğrusal soğurmaları ve floresans spektrumları alınmıştır. BODİPY bileşiğinden porfirine bir enerji aktarım olduğu için BODİPY bileşiğinin floresansının sönümlendiği görülmüştür. Bu enerji transferinin daha iyi anlaşılması için femto saniye atmalı lazer kullanılarak pompa-gözlem spektroskopi deneyleri yapılmıştır. Porfirin-BODİPY bileşikleri için 525 nm pompa dalga boyu ile yapılan deneylerde 528 nm civarında negatif sinyal görülmüştür. Bu sinyal zamanla azalıp yok olurken, porfirinin doğrusal olmayan soğurma sinyalleri ortaya çıkmıştır. Bu durum BODİPY?den porfirine bir enerji transferinin var olduğunu kanıtlamıştır. Porfirine bağlanan BODİPY sayısının artmasıyla negatif sinyal şiddetinin artırdığı görülmüştür.  Ayrıca enerji transferinin çok hızlı bir şekilde (yaklaşık 3,5 ps) gerçekleştiği görülmüştür. Diğer taraftan enerji transferi sonucunda porfirinin singlet (S1) enerji seviyesinden elektronların sistemler arası geçiş (Intersystem Crossing, ISC) ile triplet (T1) enerji seviyesine geçtiği 420 nm civarında gözlemlenen doğrusal olmayan soğurma sinyali olarak gözlemlenmiştir. Bu sinyalin uzun ömürlü ( 3 ns?den büyük) olması da triplet enerji seviyesine geçişin var olduğunu işaret etmektedir.

Abstract:
In this thesis, nonlinear optical properties and electron transfer mechanisms of new BODIPY-porphyrin compounds containing different numbers of BODIPY were investigated by using pump-probe spectroscopy. The effects of the numbers of BODIPY groups attached to porphyrins on the electronic energy levels of porphyrin ring were investigated.

BODIPY-porphyrin compounds were synthesized in Ankara University Chemistry Department by Prof. Dr. Mustafa Hayvalı?s group. Linear absorption and emission spectrum reveaked that BODİPY emission were quenched due to the energy transfer from BODIPY to porphyrin moiety. Femto second pump-probe spectroscopy measurements were used to understand energy transfer better. BODIPY-porphyrin compounds were pumped with 525 nanometer excitation to excite BODIPY moiety. A negative absorption (bleach) signal was observed at near 528 nm for all compounds. When the bleach signal is decreased with time, nonlinear absorption signals of porphyrin are emerged. This is evidence of energy transfer from BODIPY moiety to porphyrin moiety. The intensity of bleach signal at near 528 nm were increased with increasing number of BODIPY connected to porphyrin molecule. Pump-probe spectroscopy experiments showed that BODIPY to porphyrin energy transfer is very fast (about 3,5 ps). Moreover, as a result of energy transfer, electrons were crossed to triplet energy levels (T1) of porphryrin from singlet energy level (S1) of porphyrin via intersystem crossing (ICT) and that was observed with nonlinear absorption signal at around 420 nm. Long lifetime (> 3ns) of this signal was the indication of the ISC crossing to triplet energy level.