From design to synthesis and from structure to function: Helical polymers
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: GİZEM ÇALIŞGAN ÜNAY
Danışman: AKIN AKDAĞ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Heliks yapıları, atomaltı boyuttan galaktik boyuta kadar doğada çeşitli ölçeklerde karşılaşılan en seçkin motiflerden biridir. Evrende boyut makro düzeye ulaştıkça işlevsellik artar ve yapılar daha düzenli hale gelir. Bu tür sistemlerde sarmallık yaygın olarak oluşur ve işlevsellikte çok önemli bir rol oynar. Küçük kiral yapı taşları helisel yapılar oluşturmak için çözünme gibi dış etkenlerin yardımıyla kendilerini düzenlerler. Bu özelliklerden esinlenerek, omurgasında modifiye edilmiş tartarik asit bileşiğine sahip yeni kiral polimerler tasarlanmıştır.Muhtemel molekül içi etkileşimler ve çözücü etkisi ile oluşturulan düzenli yapıların karakterizasyonu için, kondenzasyon polimerizasyonu sırasında polimer omurgasına skuarain veya diaminotereftalat gibi kromoforik birimler eklenmiştir. Polimerik seviye çalışmalarının yanı sıra, küçük kiral skuarain boya içeren bileşiklerin her iki enantiyomerik formu geliştirilmiş ve karakterize edilmiştir. Ayrıca, kiral muadilleri dışında, üç yeni squarain boyası sentezlenmştir. Çeşitli büyüklükteki bu bileşikler kullanılarak optik özellikler, kiralite indüksiyonu ve solvent etkileri üzerine çalışmalar yapılmıştır. Sentez ve karakterizasyon çalışmalarının ardından, küçük kiral squarain boya içeren bileşikler, farklı çözücü karışımlarında agregasyon çalışmalarına tabi tutulmuştur. Yapılan çalışmalarda, hem D hem de L modifiye alanin boyalarının agregatlarının aynı yönde CD aktivitesine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu sonuçlardan agregasyonun çekirdek kare birimlerden başladığı ve her iki enantiyomerin agregatlarının aynı yöne doğu konumlandırmasıyla kendilerini en kararlı biçimde düzenledikleri ortaya konmuştur. Sonuçlar teorik hesaplamalarla desteklenmiştir. Kiral squarain içeren polimerler kısmında, CD spektroskopisinden elde edilen sonuçlar, sarmal yapıların agregasyon çalışmaları sırasında oluştuğunu ve sarmallık yönünün tartarik asit biriminin kiralitesi ile kontrol edilebileceğini göstermiştir. Diaminotereftalat (DAT) içeren polimerler, kayroptik özelliklerinden dolayı tekli çözücülerde CD aktivitesi göstermiştir. DAT kromoforların özelliklerinin daha ayrıntılı araştırılması için model monomer sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Model monomerin optik çalışmalarından elde edilen sonuçlar polimerlerle tutarlı sonuçlar vermiştir. Ayrıca, saklama koşullarının çözücü içindeki DAT'ların davranışını etkilediği görülmüştür. Teorik hesaplamalar, H-bağının çözeltideki düzenlemelerinde esas olduğunu ortaya koymuştur. Sentetik, spektroskopik, kromatografik ve teorik çalışmaların detayları tezin ilerleyen bölümlerinde ele alınmıştır.