TPE grubunun apolar bodıpy floroforuna sulu çözeltisindeki etkisi
The effect of tpe groups on apolar bodipy fluorophore in aqueous media
Yazar: MELEK BAĞLAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SERDAR ATILGAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Organik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında kolay bir şekilde sentezlenebilen BODIPY türevlerinin bir serisi olan; 8-konumundan (TPE-BODIPY), 2,6-konumlarından ((TPE)2-BODIPY) ve 2,6,8,-konumlarından ((TPE)3-BODIPY) tetrafenileten (TPE) gruplarını ile fonksiyonladırılan moleküller sunulmaktadır. Bu floroforlar THF içerisinde yüksek emisyona sahip olmalarına rağmen, %60 su-THF çözeltisi içinde zayıf floresans gözlenmektedir. (TPE)2-BODIPY ve (TPE)3-BODIPY bileşikleri daha yüksek miktarda su içeren çözeltiler içinde dinamik kristalleşme ile ilişkili amorf agrega oluşumu nedeniyle yüksek emisyonu mümkün kılmaktayız. Bunun aksine, THF içinde son derece şiddetli emisyona sahip olan TPE-BODIPY molekülü düzgün bir şekilde solvasyonu azaltarak emisyonu söndürülmektedir. TPE gruplarının İİE aktivitesine rolü ise 2 ve 6 pozisyonlarından sadece fenil sübstitüe grubu barındıran BODIPY türevi ((Ph)2-BODIPY) ile yapılan karşılaştırma deneyi vasıtasıyla floresans spektroskopik çalışmaları ile araştırılmıştır. Bu türevlerde istiflenme oluşumu LB-Film çalışmalarıyla da kanıtlanmıştır ve teorik hesaplamalar artan konjugasyondan dolayı daha uzun dalgaboylarında İİE etkisinin olduğunu desteklemiştir. Farklı konsantrasyonlardaki THF-su çözeltileri içinde oluşan mikro kristallerin morfolojik yapısını incelemek için SEM görüntüleri çekilmiştir. Agrega boyutları DLS analizleri ile belirlenirken aynı zamanda tanınmış birçok İİE aktif kromoforlar için bildirilen sonuçlarıyla tutarlılık göstermiştir. Çözelti içindeki amorf agrega yapısını tanımak için Konfogal Floresans Mikroskobu kullanılmıştır. 

Bu sonuçlar ışığında yeni uzun dalga boylu İİE aktif bileşikler olan (TPE)2BODIPY ve (TPE)3BODIPY molekülleri sentezlenirken hem polar hem de apolar çözücüler içinde yüksek ışıması olan ve amorf agrega durumundan son derece çözünür duruma geçişi saptanmıştır.

Abstract:
A series of easily prepared BODIPY derivatives bearing tetraphenylethene (TPE) groups at the 8-position (TPE-BODIPY), 2,6-positions ((TPE)2-BODIPY), and 2,6,8-positions ((TPE)3-BODIPY) are presented. Although these fluorophores are highly emissive in THF, they are weakly fluorescent in the 60% water–THF solution. (TPE)2-BODIPY and (TPE)3-BODIPY compounds are able to become highly emissive in solutions with higher water content due to the amorphous aggregate formation, which is associated with dynamic crystallization. In contrast, highly intense emission of TPE-BODIPY in THF is smoothly quenched on decreasing the solvation. The role of TPE units on AIEE activity has been investigated with fluorescence spectroscopic studies by means of comparison experiments performed on a BODIPY derivative ((Ph)2-BODIPY) carrying only phenyl substituents at the 2 and 6 positions. Aggregate formation in these derivatives was also demonstrated by LB-film studies and theoretical calculations supported the AIEE effect in longer wavelengths due to an increased conjugation. SEM was used to examine the morphological structure of organized microcrystals in THF–water mixtures of variable composition. Aggregate dimensions, determined from DLS analyses, are also consistent with results reported for many well-known AIEE active chromophores. To imagine the nature of the amorphous aggregates in solutions confocal fluorescence microscopy was used. 

In the light of these results, (TPE)2BODIPY and (TPE)3BODIPY are presented as novel long-wavelength AIEE active compounds being highly emissive in both polar and nonpolar solvents, functioning according to transition from their highly soluble states to amorphous aggregate states.