4-[fenil (2,4,6-trimetilbenzoil)fosforil]-9h-tiyokzanten-9-on başlatıcısının sentezi ve fotopolimerizasyondaki etkinliğinin incelenmesi
Synthesis of 4-(phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphoryl)-9h-thioxanthen-9-one and investigation of its efficiency in the photoinitiation of polymerization
Yazar: AYLA MUTLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MERAL AYDIN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Açilfosfin oksit = Acylphosphine oxide ; Fotobaşlatıcı = Photoinitiator ; Fotopolimerleşme = Photopolymerization

Özet:
Tiyokzanton türevi bir fotobaslatıcı olan 4-[fenil(2,4,6-trimetilbenzoil)-fosforil]-9Htiyokzanten-9-on (TX-TMDPO) sentezlendi ve UV-Vis, FT-IR ve 1H NMR yöntemleri ilekarakterize edildi. Metil metakrilat (MMA)' ın fotopolimerizasyonu dimetil sülfoksit içindefarklı fotobaslatıcı konsantrasyonlarında, tersiyer bir amin olan N-metildietanolaminvarlıgında ve yoklugunda gerçeklestirildi ve MMA' ın fotobaslatılmıs polimerizasyonundafarklı konsantrasyonlarda hazırlanan fotobaslatıcının fotobaslatmada etkin oldugu optimumkonsantrasyon saptandı. Aynı kosullarda, MMA' ın fotobaslatılmıs polimerizasyonu I. tip2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfin oksit (TMDPO) ve II. tip tiyokzanton (TX) fotobaslatıcılarıberaberinde gerçeklestirildi ve fotobaslatıcıların baslatma etkinlikleri kıyaslandı. MMA'ınpolimerizasyon dönüsüm yüzdeleri agırlıkça hesaplandı. II. tip bir fotobaslatıcı olantiyokzanton, görünür bölge fotobaslatıcısı TMDPO ilave edilerek, enerji transferi ve oksijengiderici etkisi, metil metakrilatın fotobaslatılmıs polimerizasyonu ile incelendi. TX-TMDPO'nun fotobeyazlasması belirli zaman aralıklarında orta basınçlı civa lambası ile aydınlatılarakgerçeklestirildi. 9,10-difenilantrasen standart olarak kullanılarak floresans kuantum verimi ve77 K'de fosforesans ölçümü yapıldı. Fotobaslatıcının triplet ömürleri nanosaniyeli lazer flasfotoliz teknigiyle incelendi. Fotobaslatıcının fiziksel özellikleri, fotoagarma, floresans,fosforesans ve lazer flas fotoliz yöntemleriyle incelenerek fotobaslatma mekanizmasıaydınlatıldı. TX-TMDPO'nun II. tip fotobaslatıcı karakterine sahip oldugu bulundu.Anahtar Kelimeler: fotobaslatıcı, tiyokzanton, fotopolimerizasyon, açilfosfin oksit.

Abstract:
4-(phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphoryl)-9H-thioxanthen-9-one (TX-TMDPO) was synthesized as a photoinitiator based on thioxanthone structure and characterized by UV-Vis, FT-IR and 1H NMR spectroscopy techniques. Photopolymerization experiments of methyl methacrylate (MMA) in dimethyl sulfoxide were performed using TX-TMDPO as photoinitiator in the presence and absence of N-methyldiethanolamine either in air or nitrogen atmosphere. Optimum photoinitiator concentration was also determined by using of various photoinitiator concentration for photopolymerization of MMA. The conversions of monomer (MMA) into polymer were calculated for all samples gravimetrically and the initiating efficiency of TX-TMDPO was compared with the well-known Type II initiator, thioxanthone (TX) and Type I initiator, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (TMDPO). Energy transfer and oxygen inhibition effects were investigated by adding thioxanthone (TX) as a Type II initiator to the formulations that contain TMDPO. Photobleaching of TX-TMDPO were recorded for certain period of irradiation time by using of medium pressure mercury lamp. Fluorescence quantum yield was calculated and phosphorescence measurement was carried out at 77 K, by using 9,10-diphenyl anthracene as standart. Triplet-state lifetimes were measured with nanosecond laser flash photolysis technique. Photoinitiation mechanism of this one component photoinitiator was clarified by photobleaching, fluorescence, phosphorescence and laser flash photolysis measurements. The photoinitiation mechanism of TX-TMDPO was found as similar to Type II photoinitiation mechanism .