Organo Kataliz Varlığında Oldukça Hızlı, Yüksek Mol Ağırlıklı ve Yüksek Verimli Politiyoeter Sentezi


Creative Commons License

Durmaz H. (Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 2018 - 2020

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Kasım 2018
  • Bitiş Tarihi: Nisan 2020

Proje Özeti

Günümüzde kimya alanında yapılan çalışmalarda enerji tüketimini azaltmak ve çevresel endişeleri gözetmek önemli hale gelmiştir. Kullanılan kimyasalların, uygulanan yöntemlerin, “yeşil” olarak adlandırılan bir kimyaya dönmesinin temel sebebi budur. Bu bağlamda, polimer kimyasının da “yeşil” kimyanın gereksinimlerine göre hareket etmesi bir zorunluluk haline gelmiştir.
Grubumuz bu projenin esin kaynağı olan öncü çalışmayı 2018 yılında gerçekleştirmiştir. Bu çalışmada ana zincirinde reaktif üçlü bağ içeren poliesterlerin nükleofilik katılmalarını çalıştık ve çok ilginç sonuçlar elde ettik. Oda sıcaklığında ve çok hızlı bir şekilde, katalizör olarak organokatalizörlerin kullanıldığı reaksiyonlarda, poliesterin üçlü bağının iki kez tiyoller ile modifiye olabildiği gözlemlenmiş ve yüksek dönüşümlerle modifiye polyesterler elde edilmiştir. Bu sonuçlar ışığında, yukarıdaki poliesterin çıkış bileşiği olan asetilen dikarboksilik asit bileşiğinin anoloğu olan dialkil asetilendikarboksilat bileşiklerinin kendi başına ditiyollerle polimerleştirilebileceği düşüncesi doğmuştur.
Bu projede, ilk olarak, elektronca eksik olan dialkil asetilendikarboksilat bileşikleri bir organokatalizör varlığında ditiyol bileşikleriyle, 1 dakika gibi kısa bir sürede polimerleştirilmiş, ortalama ve yüksek molekül ağırlığındaki lineer politiyoeterler yüksek verimlerle elde edilmiştir. Projenin ikinci bölümde polimerleşme sonrası modifikasyon çalışmaları yapılmıştır. Bu amaçla, tersiyer-bütil grupları içeren politiyoeter hidroliz edilerek yan gruplarında çift karboksilik asit olan politiyoeter hazırlanmıştır. Daha sonra, çok-bileşenli tepkime (MCR) çeşidi olarak bilinen Passerini reaksiyonu, asit fonksiyonlu politiyoeteri modifiye etmek üzere kullanılmıştır. Modifikasyonlar sırasında beklenmedik şekilde esterleşme reaksiyonlarının da gerçekleştiği tespit edilmiştir. Bu beklenmedik sonuçlar bizi bu yeni kimyayı detaylı bir şekilde incelemeye itmiştir. Elde edilen sonuçların ışığında, polimer kimyasına yeni ve basit bir modifikasyon yöntemi kazandırdığımıza inanıyoruz.
Özetle, bu proje ile polimer kimyasına son derece yeni ve “yeşil” kimyanın birçok gereksinimi taşıyan bir polimerleşme ve polimerleşme sonrası modifikasyon yöntemleri kazandırılmıştır.