Trifenilamin temelli donör-π-akseptör-donör (D-π-A-D) sistemi içeren yeni fonksiyonel boyar maddelerin sentezi, fotofiziksel, nlo ve ısısal özelliklerinin araştırılması
Investigation of synthesis, photophysical, nlo and thermal properties of new functional dyes with trifenylamine based Donor-π-Acceptor-Donor system
Yazar: EMİNE ÇATAL
Danışman: PROF. DR. ZEYNEL SEFEROĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Donör-π-Akseptör-Donör (D-π-A-D) sistemini içeren organik malzemeler kolay türevlendirilmeleri ve ışık ile etkileştiklerinde yüksek polarlanma etkileri göstermelerinden dolayı iyi birer NLO (doğrusal olmayan optik) adayı bileşiklerdir. NLO bileşiklerinin bir kısmı metal içerirken (inorganik), büyük bir kısmı organik temellidir. Son yıllarda sentezlenen organik temelli NLO bileşikleri inorganik temelli olanlara göre daha fazla avantaja sahiptirler. Genel olarak tipik organik NLO adayı bileşikler π-konjuge köprüsü, kuvvetli donör ve akseptör grupları içerir. Tez kapsamında sentezlenen trifenilamin temelli bileşiklerde D-π-A-D sistemine sahip konjuge bir sistem kurulmuştur. Sentezlenen  bileşiklerde donör özelliği iyi bilinen trifenilamin ve iyi bir akseptör disiyanometilen grubu bulunmaktadır. Ayrıca, kurulan bu konjuge sisteme iki farklı donör grup olan 4-Aminofenil ve 7-dietilaminokumarin takılarak yeni bir seri D-π-A-D bileşikleri sentezlenmiştir. Kurulan bu konjuge sistemde 4-Aminofenil yerine 7-dietilaminokumarin takılarak sentezlenen bileşiklere floresan özellik kazandırılması veya mevcut floresan özelliklerinin artırılması amaçlanmıştır. Bileşiklerin yapıları 1H-NMR, 13C-NMR, FT-IR ve HRMS spektroskopik yöntemleri ile aydınlatılmıştır. Bileşiklerin fotofiziksel özelliklerini belirlemek için farklı polariteye sahip çözücüler Diklorometan (DCM), Aseton, Tetrahidrofuran (THF), 1,4-dioksan (DIOX) ve Dimetilsülfoksit (DMSO)) içerisinde absorpsiyon ve emisyon  spektrumları incelenmiş, kuantum verimleri ve Stokes kaymaları hesaplanmıştır. Bileşiklerin NLO özellikleri deneysel olarak EFISH yöntemiyle belirlenmiştir. Deneysel olarak belirlenen fotofiziksel ve NLO özellikleri teorik olarak da açıklanmıştır. Bileşiklerin ısısal kararlılıkları termal gravimetrik analiz (TGA) yöntemiyle ortaya koyulmuştur. Sonuçlar bileşiklerin iyi birer NLO adayı bileşik olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Organic materials containing the donor-π-acceptor-donor (D-π-A-D) system are good NLO (nonlinear optics) candidate compounds because of their easy derivatization and high polarization effects when interacting with light. While some of the NLO compounds contain metal (inorganic), most of them are organic-based. Organic-based NLR compounds synthesized in recent years have more advantages than inorganic based ones. In general, typical organic NLO candidate compounds contain π-conjugated bridges, strong donor and acceptor groups. A conjugated system with D-π-A-D system was established in the triphenylamine based compounds synthesized in the thesis. The synthesized compounds have triphenylamine and a good acceptor dicyanomethylene group of well-known donor properties. Besides, a new series of D-π-A-D compounds were synthesized by attaching two different donor groups, 4-Aminophenyl, and 7-diethylaminocoumarin to this conjugated system. In this conjugated system, 7-diethylaminocoumarin was replaced with 4-aminophenyl to give fluorescence to the compounds synthesized or to increase the existing fluorescence properties. The structures of the compounds were determined by 1H-NMR, 13C-NMR, FT-IR and HRMS spectroscopic methods. To determine the photophysical properties of the compounds, the absorption and emission spectra of the solvents of different polarity in Dichloromethane (DCM), Acetone, Tetrahydrofuran (THF), 1,4-dioxane (DIOX) and Dimethylsulfoxide (DMSO) were examined and quantum yields and Stokes shifts were calculated. The NLO properties of the compounds were determined experimentally by EFISH method. The experimentally determined photophysical and NLO properties are also explained theoretically. The thermal stability of the compounds was determined by thermal gravimetric analysis (TGA). The results showed that the compounds may be good NLO candidate compounds.