Telomer yapılı azokaliks[4]aren bileşiklerinin sentezi ve iyon bağlama özelliklerinin incelenmesi [Doctoral Thesis]

Abstract

Supramoleküllerin bir çeşidi olan kaliksarenler, katyon, anyon ve organik moleküller için uygun birer reseptör olarak sentezlenebilen ve uygun şekilde dizayn edilen önemli bir bileşik sınıfıdır. Kaliksarenlerin uygun bileşikler ile polimerleştirilmesi sonucu elde edilen bileşiklere telomer adı verilmektedir. Telomerler polimerik yapıya sahip oldukları için monomerlere göre iyonları daha fazla taşıyabilmektedirler.Bu çalışmada, öncelikle farklı fonksiyonel gruplu yeni azokaliks[4]aren monomerleri ve telomerleri sentezlendi. Elde edilen bileşikler büyük ölçeklerde kolaylıkla sentezlenebilmekte ve fonksiyonlandırma olanakları neredeyse sınırsızdır. Tez çalışması üç bölümden oluşmaktadır.Birinci bölümde, yeni azokaliks[4]aren amid türevleri (1a-d, 2a-d, 3a-d), ve bunların telomer (1t, 2t, 3t ve 4t) yapılı bileşikleri sentezlenmiş ve kolon kromatografisi ile saflaştırılmıştır. Elde edilen bileşiklerin yapıları spektroskopik yöntemlerle (UV-vis, FT-IR, 1H ve 13C NMR, MS) ve element analizleriyle aydınlatılmıştır. Yapı aydınlatmaya ilave olarak 2D-NMR spektrumları alınmıştır. 1c ve 2b bileşikleri seçilerek COSY, HMQC, HMBC, NOESY korelasyon çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca diesterazo türevli kaliks[4]aren bileşiği içinde ESR çalışmasıyla kararlı radikal belirlenmiştir.İkinci bölümünde sentezlenen bileşiklerden bazılarının farklı çözücüler içerisinde, asit-baz ortamında absorpsiyon spektrumları incelenmiş ve farklı pH 'larda çıplak gözle renk değişimleri gözlenmiştir.Çalışmanın üçüncü bölümünde ise, bu bileşikler pikrat ekstraksiyonunda kullanılarak metal (Na+, K+, Sr2+, Ag+, Hg+, Hg2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Cd2+, Pd2+, Cr3+ ve Al3+) tutuculukları ve seçimlilikleri karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir. Sonuç olarak amidoazokaliks[4]arenlerin telomer yapılarının, monomerlerine göre daha yüksek oranda ekstraksiyon gerçekleştirdiği belirlenmiştir.

The calix[n]arenes have been constructed in the design and synthesis of artificial receptors for cations, anions and neutral organic molecules, and are regarded as an important class of building blocks, which is very well documented in supramolecular chemistry. Telomers, calixarene attached polymers, can carry more ions with respect to monomers. It is due to their polymeric structure.In this study, novel azocalix[4]arene monomers and telomers containing different functional groups have been synthesized. These compounds are readily available on a large scale, and have almost limitless possibilities for chemical modification. This project consists of three parts.In the first part, according to the three different schemes, the structures of new azocalix[4]arene amides (1a-d, 2a-d, 3a-d), and theirs telomers (1t, 2t, 3t, 4t) have been synthesized and characterized by UV-vis, FT-IR, 1H and 13C NMR, spectroscopic methods as well as elemental analysis techniques. 2D-NMR spectra were taken additionally. 1c and 2b compounds were oriented in COSY, HMQC, HMBC, NOESY correlation studies. In addition, stable radical was determined in diesterazo derivative of calix[4]arene compound by ESR.In the second part, absorption spectra of some of the synthesized compounds in different solvents, and acid-base media were examined and color changes of the resulting solutions was observed with naked eye.In the third part of this study metal (Na+, K+, Sr2+, Ag+, Hg+, Hg2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Cd2+, Pd2+, Cr3+ ve Al3+) transportation and selectivity of the interested compounds in picrate extraction have been investigated comparatively. It has been determined that telomer structures of azocalix[n]arenes have higher extraction rates compared to those of their monomers. Products obtained under this project, especially telomeres, can be used in the field of ion selective electrodes.