Azo veya oksi grubu ile halkaya bağlı (Trimetil)fenil sübstitüentleri içeren ftalosiyanin bileşiklerinin sentezi ve karakterizasyonu


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Faculty of Arts and Sciences, Chemistry, Turkey

Approval Date: 2014

Thesis Language: Turkish

Student: EKREM GÜREL

Consultant: SELÇUK ALTUN

Abstract:

AZO VEYA OKSİ GRUBU İLE HALKAYA BAĞLI (TRİMETİL)FENİL SÜBSTİTÜENTLERİ İÇEREN FTALOSİYANİN BİLEŞİKLERİNİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU Sentetik porfirin (hemoglobin ve klorofil gibi) analogları olarak adlandırılan ftalosiyaninler (Pcs) yoğun mavi-yeşil renklere sahip ve çoğunlukla pigment olarak kullanılan makrohalkalı bileşiklerdir [1-3]. Pc’ler aromatik iki boyutlu 18-π elektron sistemine sahiptir ve yapısal olarak aza-[18]-annulen sistemiyle benzerlik göstermektedir. Özellikle 18-π elektron delokalizasyonu bu bileşiklere eşsiz yüksek kimyasal ve termal kararlılık sağlayarak, onları bilimin ve teknolojinin çeşitli alanlarında değerli kılmaktadır [4]. Bu çalışmada, trimetilfenol bileşikleriyle 3- ve 4-nitroftalonitril bileşikleri nükleofilik aromatik sübstitüsyon reaksiyonuna tabi tutulmuş, 3-(2,3,6-trimetilfenoksi)ftalonitril ve 4-(2,3,6-trimetilfenoksi)ftalonitril ile 3-(2,4,6-trimetilfenoksi)ftalonitril ve 4-(2,4,6-trimetilfenoksi)ftalonitril bileşikleri elde edilmiştir. Bununla birlikte, başlangıç bileşiklerinden yüksek çözünürlüğe sahip ve agrege olmayan metalsiz, çinko(II), kalay(II) ve indinyum(III) Pc bileşikleri sentezlenmiştir ve bu bileşiklerden 2HPc, ZnPc ve InPc’lerin fotofiziksel ve fotokimyasal özellikleri GEBZE YÜKSEK TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ’nde incelenmiştir. SnPc türevlerinin fiziksel özelliklerine de Yıldız Teknik Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesinde incelenmiştir. Yeni başlangıç ve ftalosiyanin bileşiklerinin yapıları 1H-NMR, FT-IR, UV–Vis ve MALDI-TOF kütle spektroskopisiyle karakterize edilmiştir. Sentezlenen yeni bileşikler çok sayıda polar veya apolar çözücülerde iyi çözündüklerinden dolayı çok sayıda uygulama alanları bulabilirler. Ayrıca sentezlenen orjinal ftalosiyanin bileşiklerinin spektroskopik, fotofiziksel ve fotokimyasal özellikleri üzerine merkezi metal iyon ve sübstitüenlerin pozisyon farkının etkisi incelenmiştir. KASIM 2014 Ekrem GÜRELAnahtar Kelimeler: Ftalosiyanin, metalli, alfa, beta, fotofizik, trimetilfenol ABSTRACT THE SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION AZO OR OXO BRIDGED PHTHALOCYANINES SUBTITUTED TRIMETHYLPHENYL GROUPS The synthetic porphyrin analogues (as hemoglobin and chlorophyll) called phthalocyanines (Pcs) are an intensely blue-green coloured aromatic macrocyclic compound that is widely used in dyeing [1-3]. The Pc compounds have an 18-π electron two-dimensional aromatic system and that is structurally similar to the aza-[18]-annulene series. The particular electronic delocalization of 18π system gives rise to outstanding electronic, unconventional physical properties, high chemical and thermal stability which make them valuable in different fields of science and technology [4]. In this study, the starting materials 3- and 4-(2,3,6-trimethylphenoxy)phthalonitrile and 3- and 4-(2,4,6-trimethylphenoxy)phthalonitrile have been obtained by the aromatic nucleophilic substitution reaction of trimethylphenol compounds and 3- or 4- nitrophthalonitrile. In addition, novel soluble and non-aggregated metal-free, zinc (II), Sn(II) and indium (III) Pc complexes have been synthesized by using the starting compounds and investigated their photophysical and photochemical properties. The novel starting and phthalocyanine compounds have been characterized by 1H-NMR, FT-IR, UV–Vis and MALDI-TOF mass spectroscopies. These new compounds show excellent solubility in most of organic solvents, which makes them candidates for use in different applications. The effects of the position of the substituents and influence of the variety of central metal ions in phthalocyanine cavity on the spectroscopic, photophysical and photochemical properties of these complexes are also investigated. NOVEMBER Ekrem GÜREL Keywords: Phthalocyanine, metallo,alpha, beta, substituted, trimethylphenol