Piridin türevi yeni tip ftalosiyaninlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesi̇s and characteri̇zati̇on of pyri̇di̇n deri̇vati̇ve new type phthalocyani̇nes
Yazar: BÜŞRA MIZRAK
Danışman: DOÇ. DR. ŞAZİYE ABDURRAHMANOĞLU
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Ftalosiyaninler, kendilerine özgü spektroskopik ve elektrokimyasal özelliklerinden dolayı geniş bir kullanımaralığına sahiptirler. Bu özellikler ftalosiyanindeki metal iyonu ve yüksek konjüge  sistemlerinden ileri gelmektedir. Kimyasal sensörler, yarı iletkenler, mıknatıslar, doğrusal olmayan optik ve optik sınırlama malzemeleri, kataliz, güneş pilleri, fotodinamik terapi için fotosensitizörler bu uygulama alanlarının en önde gelenlerinden bazılarıdır. Bu kompleksler üzerinde yapılacak çeşitli modifikasyonlarla uygulama alanlarını artırmak mümkündür.
Bu çalışmanın ilk bölümünde, 4-(2-hidroksi-4-metilpiridin) ftalonitril (1) ve 3-(2-hidroksi-4-metilpiridin)ftalonitril (2), başlangıç maddelerinin sentezi, 2-hidroksi-4-metilpiridin sırasıyla 4-nitroftalonitril ve 3-nitroftalonitril bileşikleriyle reaksiyona sokulmasıyla gerçekleştirildi. Ikinci aşamada; (1) bileşiği kullanılarak metalsiz (3) ve metalli (M: Co, Cu, Zn ve Lu) ftalosiyanin bileşikleri (4, 5, 6, 8) elde edilmiştir. ve sübstitüe ftalosiyanin karşılaştırılması yapabilmek amacıyla (2) bileşiği Co(OAc)2.4H2O tuzu ile reaksiyona sokularak 1(4),8(11),15(18),22(25)-tetrakis(2-hidroksi-4-metilpiridin)ftalosiyaninato Co(II) (7) bileşiği hazırlandı.
Sentezlenen yeni tip orijinal bileşikler organik çözücülerle yıkanarak ve kolon kromotogrofisi yöntemi kullanılarak saflaştırıldıktan sonra yapıları, UV-Vis, FT-IR, 1H-NMR ve MALDI-TOF spektroskopisi yöntemleriyle aydınlatılmıştır.
2(3),9(10),16(17),23(24)-Tetrakis(2-hidroksi-4metilpiridin)ftalosiyaninato Co(II) (5) ve 1(4),8(11),15(18),22(25)-tetrakis(2-hidroksi-4-metilpiridin)ftalosiyaninato Co(II) (7) bileşiklerin sensör özellikleri incelenmiş ve gaz sensörü olarak kullanılabileceği öngörülmüştür. 2(3),9(10),16(17),23(24)-Tetrakis(2-hidroksi-4-metilpiridin)metallo ftalosiyanin (3), 2(3),9(10),16(17),23(24)-Tetrakis(2-hidroksi-4-metilpiridin)ftalosiyaninato Zn(II) (4) ve Bis-[2(3),9(10),16(17),23(24)-Tetrakis(2-hidroksi-4-metilpiridin)] ftalosiyaninato Lu(III) (8) bileşiklerinin elektriksel özellikleri incelenmiş ve yarı iletken özellik göstermişlerdir.

Abstract:
Phthalocyanines, have found uses in a wide range of applications associated with their unique spectroscopic and electrochemical properties. These properties are related to metal ions and the large conjugated  system in these complexes. The importance of these complexes in many fields such as chemical sensors, semiconductors, magnets, nonlinear optical and optical limiting materials, catalysis, solar cells and photosensitizers for photodynamic therapy has increased rapidly as a result of novel designed compounds. Various modifications have been made on these complexes to improve their performance as advanced materials.
The first part of this study, 4-(2-hydroxy-4-methylpyridine)phthalonitrile (1) and 3-(2-hydroxy-4-methylpyridine)phthalonitrile (2) was synthesis by 2-hydroxy-4-methyl pyridine with 4-nitrophthalonitrile and 3-nitrophthalonitrile compound respectively. In the second step, using with the compound numbered (1) metal-free and metal (M: Co, Cu, Zn and Li) synthesis of phthalocyanine compounds (4, 5, 6, 8) were performed. In order to make comparison substitutephthalocyanine with substitutephthalocyanine, 1(4),8(11),15(18),22(25)-tetrakis(2-hidroksi-4-metilpiridin)phthalocyanine Co(II) (7) compounds was prepared by using Co(OAc)2.4H2O salt and (2) compound.
This new-type compounds was purified by column chromatography and was washed organic solvents. Pc compounds characterized by UV/vis, FT-IR, 1H-NMR, MALDI-TOF mass spectroscopy.
2(3),9(10),16(17),23(24)-Tetrakis(2-hidroksi-4metilpiridin)ftalosiyaninato cobalt(II) (5) and 1(4),8(11),15(18),22(25)-tetrakis(2-hidroksi-4-metilpiridin)phthalocyanine Co(II) (7) compounds were investigated sensorproperties and showed gas sensor properties. 2(3),9(10),16(17),23(24)-tetrakis(2-hidroksi-4-metilpiridin)metalfreephthalocyanine (3), 2(3),9(10),16(17),23(24)-tetrakis(2-hidroksi-4-metilpiridin)phthalocyanine Zn(II) (4) and bis-[2(3),9(10),16(17),23(24)-tetrakis(2-hidroksi-4-metilpiridin)] phthalocyanine Lu(III) (8) compounds were examined and showed semiconductor properties.