1,721,164 research outputs found
Synthesis and Characterization of a Low Band Gap Polymer Based on Selenophene and Benzobis (thiadiazole)
Full text link4,7-di(selenofen-2-il)benzo[1,2-c;4,5-c']bis[1,2,5]tiyadiazol (SeBTSe) olarak isimlendirilen benzo(bistiyadiazol) esaslı elektron verici-alıcı-verici tipi monomerlerin yeni bir türevi sentezlendi ve polimerizasyonu diklorometan içinde çözülmüş 0,1 M tetrabütilamonyum heksaflorofosfatın elektrolit çözeltisinde elektrokimyasal polimerizasyon yoluyla başarıyla gerçekleştirildi. Monomer SeBTSe koyu kırmızı bir kromofordur ve dört redoks haline sahiptir: bir yükseltgenme, bir nötr ve iki indirgenme hali. PSeBTSe adı verilen ilgili polimerin elektrokimyasal davranışı, döngüsel ve diferansiyel puls voltametrisi ile incelenmiştir. Polimerin elektrokimyasal (0.62-0.66 eV) ve optik (0.63 eV) bant aralıkları arasında iyi bir uyum vardır. Monomer gibi, ambipolar polimer de dört redoks haline ve elektrokromik özelliklere sahiptir: nötr halinde gri bej, yükseltgenmiş halde dumanlı azürit, ilk indirgenmiş halinde bej ve ikinci indirgenmiş halinde koyu bej.A new derivative of benzobis(thiadiazole) based electron donor–acceptor–donor type monomers, namely 4,7-di(selenophen-2-yl)benzo[1,2-c;4,5-c']bis[1,2,5]thiadiazole (SeBTSe), was synthesized and its polymerization was carried out successfully via electrochemical polymerization in an electrolyte solution of 0.1 M tetrabutylammonium hexafluorophosphate dissolved in dichloromethane. The monomer SeBTSe is a deep red chromophore and it has four redox states: one oxidation, one neutral and two reduction states. The electrochemical behaviour of the corresponding polymer called PSeBTSe was studied by cyclic and differential pulse voltammetry. There is a good agreement between electrochemical (0.62-0.66 eV) and optical (0.63 eV) bandgaps of the polymer. Like the monomer, the ambipolar polymer has four redox states and electrochromic properties: gray beige at neutral state, smoky azurite at oxidized state, beige at first reduced state and dark beige at second reduced state
Detection of Blood Traces: Synthesis and Characterization of a Luminol-Type Compound
Full text linkLuminol başta adli-tıp olmak üzere analitik ölçümler dâhil birçok alanda kullanılan bir bileşiktir. Luminolün birçok alanda kullanılması ve bazı dezavantajlara sahip olması nedeniyle yeni luminol-tipi bileşiklerin sentezlenmesi büyük önem kazanmıştır. Bu tezde piridazin halkası içeren trimerik kemilüminesans 5,8-di(tiyofen-2-il)-2,3-dihidroftalazin-1,4-dion (T2B-Lum) bileşiği üzerinde çalışılmıştır. Sentez ve karakterizasyondan sonra, bileşiğin kemilüminesans tepkimeleri bazik ortamda (0,1 M sodium hidroksit çözeltisinde) farklı yükseltgenler (hidrojen peroksit, potasyum permanganat, potasyum dikromat) ile incelenmiştir. Sonrasında, T2B-Lum'un optiksel özelliği ve hidrojen peroksit ile beraber alkali ortamda farklı metal iyonlarının varlığında kemilüminesans tepkimesi çalışılmıştır. T2B-Lum'un diklorometan içerisinde 262 ve 330 nm'de iki soğurma bandı olup uyarıldığında 495 nm'de yeşil ışık yayar. Luminolün kuantum verimi %100 olarak alındığında diklorometan içerisinde T2B-Lum'un kuantum verimi %15,11 olarak hesaplanmıştır. Diğer bir taraftan, bazı metal katyonlarının, özellikle bakır(II) iyonlarının, kemilüminesans tepkimeyi katalizlediği gözlenmiştir. Ayrıca kemilüminesans ışımanın demir(III) iyonu ile katalizlendiği gözlenmiştir. Bu gözlemden sonra alkali çözeltide T2B-Lum'un hidrojen peroksit ile kemilüminesans davranımları katalizör olarak kullanılan hemin ve kan örneklerinin varlığında çalışılmıştır çünkü bu örnekler demir iyonları içermektedir. Son olarak T2B-Lum'un iyon tanıma özelliği incelenmiştir. Diğer metal katyonları (gümüş(I), kadmiyum(II), kobalt(II), demir(III), lityum(I), magnezyum(II), manganez(II), nikel(II), çinko(II)) dışında, T2B-Lum'un 2.2×10-3 M'lık bir saptama sınır değeriyle bakır iyonuna duyarlı olduğu gözlenmiştir.Luminol is a compound used in many fields, including analytical measurements mainly for forensic science. The synthesis of new luminol-type compounds has gained great importance due to the use of luminol in many fields and also having some disadvantages. In this thesis, a trimeric chemiluminescent 5,8-di(thiophen-2-yl)-2,3-dihydrophthalazine-1,4-dione (T2B-Lum) compound with pyridazine ring has been studied. After the synthesis and characterization, the chemiluminescence reactions of the compound was investigated in basic medium (0.1 M sodium hydroxide solution) with different oxidants (hydrogen peroxide, potassium permanganate, potassium dichromate). Afterwards, the optical property and chemiluminescence reaction of T2B-Lum with hydrogen peroxide in alkaline solution in the presence of various metal ions were studied. T2B-Lum exhibits two absorption bands at 262 and 330 nm in dichloromethane and emits green light at 495 nm when excited. The quantum yield was calculated as 15.11% in dichloromethane when considering the luminol quantum yield is 100%. On the other hand, it was observed that some metal cations, especially copper(II) ions, catalyze the chemiluminescent reaction. It was also observed that the chemiluminescent emission was catalyzed by iron(III) ions. After this observation, the chemiluminescent behaviors of T2B-Lum with hydrogen peroxide in alkaline solution were studied in the presence of hemin and blood samples used as catalysts since these samples contain iron ions. Finally, the ion recognition property of T2B-Lum was investigated. Except for other metal cations (silver(I), cadmium(II), cobalt(II), iron(III), lithium(I), magnesium(II), manganese(II), nickel(II), zinc(II)), it has been observed that T2B-Lum is mostly sensitive to copper(II) ions with a detection limit value of 2.2×10-3 M
Synthesis of Chemiluminescent Compounds and Their Usage in Metal Ion Recognition and Blood Detection
Full text linkLüminesan bileşikler, geniş uygulama alanları sebebiyle son zamanlarda büyük önem kazanmıştır. Ayrıca, kemilüminesan bileşikler, yüksek lüminesans hassasiyetlerinden dolayı analitik kimyada birçok çalışmada kullanılmıştır. Bu tezde elektron verici-alıcı-verici yaklaşımı ile, isimleri 5,8-di(furan-2-il)-2,3-dihidroftalazin-1,4-dion (F2B-Lum), 5,8-di(selenofen-2-il)-2,3- dihidroftalazin-1,4-dion (S2B-Lum) ve 5,7-di(selenofen-2-il)-2,3-dihidrotiyeno[3,4-d] piridazin-1,4-dion (S2T-Lum) olan, yeni bir kemilüminesan bileşik serisi sentezlenmiştir. Yapıları NMR, FTIR ve HRMS teknikleri kullanılarak doğrulanmıştır. Daha sonra, alkali çözeltide (0,1 M NaOH(sulu)) bileşiklerin hidrojen peroksit ile farklı metal iyonları, hemin ve kan örnekleri varlığında kemilüminesans tepkimeleri araştırılmış ve sonuçlar luminol ile karşılaştırılmıştır. Beklendiği gibi, bileşiklerin bakır(II), demir(III) iyonlarına ve kana duyarlı olduğu gözlenmiştir. Yeni luminol türevleri olarak ilgili bileşiklerin, adli bilimde kan bulgularının tespiti için potansiyel adaylar olduğu sonucuna kolaylıkla varılabilir. Ek olarak, bileşiklerin bakır(II) iyonuna duyarlılığı, onları analitik uygulamalarda bakır iyonu tanıma için kullanılabilir hale getirmiştir. Ayrıca, bileşiklerin redoks davranışlarını araştırmak için döngülü voltametri tekniği kullanılmış ve tersinmez yükseltgenme sinyalleri göstermişlerdir. Ayrıca bu bileşikler kullanılarak -1.05 V'luk bir dış potansiyel uygulanarak kare dalga potansiyel yöntemi ile reaktif oksijen türleri tespit edilebilmektedir.Son olarak bileşiklerden S2T-Lum elektrokimyasal olarak başarılı bir şekilde polimerleştirilmiştir. İlgili polimer PS2T-Lum, elektroaktif olduğu ve polimerik yapısında kemilüminesan aktif uzantılar taşıdığı için luminol tipi polimerlerin değerli bir üyesi olabilir.Luminescent compounds have gained great importance recently due to their wide application areas. In addition, chemiluminescent compounds have been used for many studies in analytical chemistry due to their high luminescence sensitivity. In this thesis, a new series of chemiluminescent compounds, namely 5,8-di(furan-2-yl)-2,3-dihydrophthalazine-1,4-dione (F2B-Lum), 5,8-di(selenophene-2-yl)-2,3-dihydrophthalazine-1,4-dione (S2B-Lum) and 5,7-di(selenophen-2-yl)-2,3-dihydrothieno[3,4-d] pyridazine-1,4-dione (S2T-Lum), was synthesized via electron donor-acceptor-donor approach. Their structures were confirmed by using NMR, FTIR and HRMS techniques. Then, the chemiluminescence reactions of compounds with hydrogen peroxide in an alkaline solution (0.1 M NaOH(aq)) in the presence of different metal ions, hemin and blood samples were investigated and the results were compared with luminol. As expected, the compounds were sensitive to copper(II), iron(III) ions and blood. It can be easily concluded that the corresponding compounds as new derivatives of luminol are potential candidates for the detection of blood findings in forensic science. In addition, the sensitivity of the compounds to copper(II) ion makes them usable for copper ion recognition in analytical applications. Furthermore, cyclic voltammetry technique was used to investigate the redox behaviors of the compounds and they exhibited irreversible oxidation peaks. Also, reactive oxygen species can be detected by using these compounds via square wave potential method by applying an external potential of -1.05 V. Finally, among the compounds, S2T-Lum was successfully polymerized electrochemically. The corresponding polymer PS2T-Lum can be a precious member of luminol type polymers since it is electroactive and bears chemiluminescent active appendages in its polymeric structure
Synthesis and Characterization of High Sulfur Content Polymeric Materials From Fatty Acids
Full text linkDoğal kaynaklardan ve petrol rafinerilerinden elde edilen elementel kükürt, yaygın olarak bulunabilen ve pahalı ve zehirli olmayan bir malzeme olmasına rağmen, onun için büyük ölçekli üretken kullanımlar bulmak önemli bir ilerleme olacaktır. Öte yandan, gelecekte bitkisel yağların yenilenebilir kaynaklardan polimer üretiminde kilit rol oynaması beklenmektedir. Bu çalışmada, çeşitli miktarlarda yağ asitleri (oleik asit (OA), linoleik asit (LA) ve linolenik asit (LnA)) içeren yüksek kükürt içerikli yeni bir polimer serisi ters vulkanizasyon yöntemi ile sentezlenmiş ve başarılı bir şekilde karakterize edilmiştir. Özellikle, çift bağların ve serbest alkil zincirlerinin polikükürt kopolimerleri üzerindeki etkisi, bir çift bağlı OA, iki çift bağlı LA ve üç çift bağlı LnA kullanılarak sistematik olarak araştırılmıştır. İlgili kopolimerler yaygın organik çözücülerde çözünür, işlenebilir ve elektroaktiftir. Öte yandan, polimer yapısında yağ asitlerinin bulunması nedeniyle, kopolimerler reaktif fonksiyonel birimlere (karboksilik grup-COOH) sahiptir ve diol ile kimyasal modifikasyonları ester bağlarının oluşumuna yol açar. Bu post polimerizasyon, yüksek moleküler ağırlıklı yeni polimerlerin elde edilmesi ile sonuçlanır. Son olarak, kopolimerlerin ağır metal iyonlarının (Paladyum (II) ve Cıva (II)) uzaklaştırılmasında ve kullanımı test edilmiştir. Sonuçlar, polimerlerin ağır metal iyonu uzaklaştırma için potansiyel malzeme olabileceğini göstermiştir.Although elemental sulfur obtained from natural sources and petroleum refineries is widely available and inexpensive nontoxic material, it would be a significant advance to find productive uses for it in large scales. On the other hand, vegetable oils are expected to play a key role in polymer production from renewable resources in the future. In this study, a new series of high sulfur content polymers containing various amounts of fatty acids (oleic acid (OA), linoleic acid (LA) and linolenic acid (LnA)) was synthesized via inverse vulcanization method and characterized successfully. In particular, the effect of double bonds and free alkyl chains on polysulfur copolymers has been investigated systematically by using OA with one double bond, LA with two double bonds and LnA with three double bonds. Corresponding copolymers are soluble in common organic solvents, processable and electroactive. On the other hand, due to the presence of fatty acids in the polymer structure, the copolymers have reactive functional units (carboxylic group-COOH) and their chemical modifications with diol leads to the formation of ester linkages. This post polymerization results in the production of new polymers with high molecular weights. Finally, the usage of the copolymers was tested in the removal heavy metal ions (Palladium (II) and Mercury (II)). Results showed that the polymers can be potential material for use in heavy metal ion removal
Synthesis and Characterization of a New Selenophene Based Electrochromic Polymer
Full text linkNaftalin grubu içeren yeni bir 3,4-propilendioksiselenofen türevi; 3,4-dihidro-3,3-bis ((naftalin-1-il)methil)-2H-selenofeno[3,4-b][1,4]dioksefin (ProDOS-Np2 sentezlenip potensiostatik ve potensiodinamik yöntemlerle polimerleştirilmiştir. Elektrokimyasal olarak elde edilen film ((PProDOS-Np2) indirgenmiş halinde saf mavi ve yükseltgenmiş halinde ise oldukça şeffaf geçirgen bir renge sahiptir. Köprü üzerine bağlı olan eklerin büyüklüğünün artması optiksel geçirgenliğin artmasına neden olmuştur. Sırasıyla tek başına köprü ve bu köprünün merkezine bağlanan benzil ve naftalin gruplarıyla birlikte, optiksel geçirgenlik %51, %65 ve son olarak %84 olarak değişmiştir. Başka bir politiyofen tabanlı benzeri ile karşılaştırıldığında, PProDOS-Np2' nin daha düşük yükseltgenme potansiyeli ve band aralığına, daha yüksek optiksel geçirgenlik oranına, dayanıklılığa ve kararlılığa sahip olduğu gözlenmiştir. Açık hava ortamında binlerce defa anahtarlanma sonrasında dahi polimer filmi özelliklerini korumuştur.A new derivative of 3,4-propylenedioxyselenophene bearing naphtyl appendages on the bridge, called 3,4-dihydro-3,3-bis ((naphthalen-1-yl)methyl)-2H-selenopheno[3,4-b][1,4]dioxepine (ProDOS-Np2), was synthesized and polymerized via potentiostatic and potentiodynamic methods. Electrochemically obtained polymer film (PProDOS-Np2) is pure blue at the neutral state and highly transparent at the oxidized state. An increase in the size of the substituents on the bridge resulted in an increase in the optical contrast ratio. Upon moving from naked bridge to benzyl and to naphtyl substituents on the bridge center, the optical contrast changed from 51% to 65% and finally to 84%. When compared to polythiophene analogue, the PProDOS-Np2 has lower oxidation potential and band gap, higher optical contrast ratio, coloration efficiency, robustness and stability. The polymer film preserved its properties even after thousands of cycles under ambient conditions
Synthesis and Characterization of New Polymeric Materials From Elemental Sulfur
Full text linkÇapraz bağlayıcı olarak kullanılan o-, m- ve p-divinilbenzen (DVB) karışımı varlığında halk açılma polimerizasyonu ile poli(kükürt-düzensiz-divinilbenzen) (poli(S-r-DVB) olarak adlandırılan yeni elementel kükürt esaslı polimerik malzemeler hazırlanmıştır. Kopolimerleri elde etmek için, elementel kükürt 160 oC'de eritilmiş ve böylece halka açılması tepkimesi başlatılarak berrak sarı/turuncu renkli bir sıvı elde edilmiştir. Daha sonra, farklı miktarlarda DVB bir şırınga yardımı ile bu sıvıya eklenmiş ve 200 oC'de devamlı karıştırılarak yoğun kırmızımsı kahverengi polimerik malzemeler elde edilmiştir. Kopolimerler tetrahidrofuran, diklorometan ve kloroform gibi yaygın çözücülerde çözünür olup herhangi bir yüzeye ince film olarak kaplanabilmektedirler. Malzemelerin karakterizasyonu nükleer magnetik rezonans, forier kızılötesi ve Raman spektroskopileri ile yapılmıştır. Morfolojik özellikler taramalı elektron mikroskobu ile görüntülenmiştir. Termal analizler, kopolimer içerisindeki DVB miktar artışının bozunma sıcaklığının artmasına sebep olduğunu göstermiştir. Diğer bir taraftan, poli(S-r-DVB) kopolimerleri elektromanyetik radyasyon spektrumunda 1500 and 13000 nm aralığında % 50 gibi iyi bir geçirgenlik yüzdesi göstermiştir. Bu özellik malzemeleri askeri amaçlı kameralar ve gözetleme kameraları için iyi birer aday yapmıştır.New elemental sulfur based polymeric materials called poly(sulfur-random-divinylbenzene) (poly(S-r-DVB)) were synthesized by ring opening polymerization in the presence of a mixture of o-, m- and p-diviniylbenzene (DVB) as a crosslinker. In order to get the copolymers, the elemental sulfur was melted at 160 oC and therefore ring-opening polymerization of the S8 was promoted and a clear yellow/orange colored liquid was obtained. Then, various amounts of DVB were added to this liquid directly via a syringe and continued to further mixing at 200 oC for 10 minutes to get viscous reddish brown polymeric materials. The copolymers are soluble in common solvents like tetrahydrofuran, dichloromethane and chloroform, and they can be coated on any surface as thin film. The characterization of the materials were performed by using nuclear magnetic resonance, fourier transform infrared and Raman spectroscopies. The morphological properties were monitored via scanning electron microscope technique. Thermal analysis showed that an increase in the amount of DVB in the copolymers resulted in an increase in the termal decomposition temperature. On the other hand, poly(S-r-DVB) copolymers exhibited good percent transmittance as 50 %T between 1500 and 13000 nm in electromagnetic radiation spectrum, which make them good candidates to be amenable use in military and surveillance cameras
Synthesis of a Minimally Coloured Carbazole and Carborane Based Electroactive Polymer and Its Use as a Counter Electrode in Electrochromic Devices
Full text linkKarbazol ve karboran birimleri esaslı yeni bir elektroaktif üçlü monomer (1) potentiostatik ve potentiodinamik yöntemlerle 0.1 M tetrabütilamonyum hekzaflorofosfat/CH2Cl2 elektrolit çözeltisi içerisinde başarılı bir şekilde polimerleştirilmiştir. İlgili polimerin (P1) elektrokimyasal davranımı elektroanalitik yöntemler kullanılarak incelenmiştir. Pt elektrot yüzeyine sıkıca kaplanmış P1 polimer filmi ortam koşulları altında redoks halleri arasında anahtarlanırken yüksek dayanıklılık göstermiştir. Örneğin, polimer filmi redoks halleri arasında anahtarlanırken 1000 döngü sonrası elektroaktifliğinin %73'ünü korumuştur. Diğer bir taraftan, spektroelektrokimyasal çalışmalar göstermiştir ki polimer filminin görünür tafy bölgesinde soğurma bandı yoktur ve maksimum dalga boyu 307 nm olup 2.5 eV değerinde bir band aralığına sahiptir. Yükseltgenirken polimer filmi (58 nm) dikkate değer bir renk değişimi göstermemiştir. Sonuçlar polimer filminin renksiz ve tüm redox hallerinde %90'ın üzerinde bir geçirgenliği olduğunu göstermiştir. Ayrıca, polimer filmi nötr ve yükseltgen halleri arasında anahtarlanırken 555 nm'de % 6.8'lik bir yüzde geçirgenlik değişimi ve 12 cm2/C'luk bir renk etkinliği göstermiştir. Polimerin bu en az renk değişimi özelliği kendisini elektrokromik cihazlarda umut verici bir karşıt elektrot malzemesi yapmıştır. Poli(3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT) filmi ile karşılaştırıldığında (540 nm' de %61), P1 ve PEDOT esaslı hazırlanan cihaz benzer optiksel davranımlar göstermiştir. Cihaz 580 nm'de %51'lik bir yüzde geçirgenlik değişimine sahiptir. Buna ek olarak, cihaz ortam şartlarında yüksek dayanıklılık, yüksek redoks ve optiksel kararlılık göstermiştir, zira 1000 anahtarlanma sonrasında dahi farklı redoks hallerine anahtarlandığında elektro-optiksel kararlılığının %88'ini korumuştur.A novel electroactive trimeric monomer (1) based on carbazole and carborane units was polymerized successfully via potentiostatic and potentiodynamic methods in an electrolyte solution of 0.1 M tetrabutylammonium hexafluorophosphate/CH2Cl2. Electrochemical behavior of the corresponding polymer (P1) was investigated by using electroanalytical methods. The polymer P1 film firmly coated on the Pt electrode surface exhibited high robustness under ambient condition upon switching between its redox states. For example, 73% of the electroactivity of the film retained after 1000 cycles when switched between the redox states. On the other hand, spectroelectrochemical studies showed that the polymer film has no absorption band in the visible spectral region and has a band gap of 2.5 eV with a maximum wavelength at 307 nm. Upon oxidation, the polymer film (58 nm) did not show any appreciable color change. The results showed that the film is colorless and has a transparency over 90% at all redox states. Also, the polymer film exhibited a percent trasmittance change of 6.8% and a coloration efficiency of 12 cm2/C at 555 nm when switched between neutral and oxidized states. This minimally color changing property of the polymer film makes it a promising counter electrode material in electrochromic devices. When compared to the poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) film (61% at 580 nm), the device prepared based on P1 and PEDOT films nearly exhibited similar optical behaviors, as expected. The device has a percent transmittance change of 51% at 580 nm. Also, this device exhibited high robustness, high redox and optical stability under ambient conditions since it retains 88% of its electro-optical stability even after 1000 switching cycles between various redox states
Synthesis and Characterization of New Dithienosilole Based Chromic Polymers
Full text linkStille kenetlenme tepkimesi ile tiyofen (P1) ve bitiyofen (P2) içeren 2-etilhekzil sübstitüeli ditiyenosilol esaslı çözünür polimerler sentezlenmiştir. Polimerler nükleer magnetik rezonans (NMR), jel geçirgenlik kromotografisi (GPC), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve termal gravimetrik analiz (TGA) teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Silol halkası üzerindeki 2-etilhekzil sübstitüentlerinin varlığı polimerlerin yaygın çözücülerde çözünmesini sağlamıştır. GPC ölçümlerine göre, polimerler P1 ve P2'nin ağırlık ortalama moleküler ağırlıkları sırasıyla 2.30 çok dağılımlılık belirtesi (PDI) ile 70977 ve 1.42 PDI ile 110439 bulunmuştur. Tolüen çözeltisi içeresindeki floresans polimerlerin maksimum ışıma bantları P1 için 634 nm ve P2 için 613 nm'dir. Polimerlerin çözelti ve film formlarındaki kimyasal ve elektrokimyasal katkılandırılmaları morötesi-görünür (UV-vis) spektroskopi tekniği ile görüntülenmiştir. Polimerler kromik (kemokromik ve elektrokromik) özellik göstermektedirler. Nötr polimer filmlerinin renkleri P1 için mor ve P2 için kızılımsı kahverengi iken her iki polimer yükseltgen hallerinde geçirgen gökyüzü mavisine sahiptirler. Polimerlerin film formunda band aralıkları P1 için 1.81 eV ve P2 için 1.92 eV olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, polimerlerin elektrokromik cihaz uygulamaları yapılmıştır. Polimerlerin elektrokimyasal ve optik özellikleri ilgili polimerlerin optoelektronik uygulamalar için iyi birer aday olabileceğini göstermiştir.2-Ethylhexyl substituted dithienosilole based soluble polymers including thiophene (P1) and bithiophene (P2) units were synthesized via Stille Coupling reaction. The polymers were characterized by using nuclear magnetic resonance (NMR), gel permeation chromatography (GPC), scanning electron microscopy (SEM) and thermal gravimetric analysis (TGA) techniques. The presence of 2-ethylhexyl substituents on the silole ring gave solubility property to the polymers in common solvents. According to GPC measurements, weight average molecular weights of the polymers P1 and P2 were found to be as 70977 with a polydispersity index (PDI) of 2.30 and 110439 with a PDI of 1.42, respectively. Fluorescent polymers in toluene solution have maximum emisssion bands at 634 nm for P1 and 613 for P2. Chemical and electrochemical doping of the polymers in solution and film forms were monitored by using ultraviolet-visible (Uv-vis) spectroscopic technique. The polymers exhibited chromic (chemochromic and electrochromic) properties. While the colors of the neutral polymer films are purple for P1 and reddish brown for P2, both polymers are transparent sky blue at their oxidized states. The band gaps of polymers in film forms were calculated as 1.81 eV for P1 and 1.92 eV for P2. Also, electrochromic device applications of the polymers were done. Electrochemical and optical behaviors of the polymer demonstrated that they can be good candidates for optoelectronic applications
Synthesis and Polymerization of Benzimidazole Based Monomers Via a Donor-Acceptor Approach
Full text link4,7-di-2,3-dihidrotiyeno[3,4-b][1,4]dioksin-5-ilspiro[benzimidazol-2,1'-siklopentan] (E5E), 4,7-di-2,3-dihidrotiyeno[3,4-b][1,4]dioksin-5-ilspiro[benzimidazol-2,1'-siklohekzan] (E6E) ve 4,7-di-2-tiyenilspiro[benzimidazol-2,1'-siklohekzan] (T6T) isimli sikloalkan uzantıları içeren benzimidazol elektron alıcı birimi esaslı floresans elektron verici-alıcı-verici (D-A-D) tipi yeni bir monomer serisi sentezlenmiş ve potentiostatik ve potentiyodinamik yöntemlerle polimerleştirilmiştir. D-A-D sistemi içerisinde benzimidazol üzerindeki halka boyutunun ve elektron verici birim çeşidinin etkisi sistematik olarak çalışılmıştır. Optiksel çalışmalar benzimidazol üzerindeki halka boyutunun soğurma ve floresans özelliklerine etkisi olmadığını gösterir iken halka boyutuna ve elektron verici birime bağlı olarak E5E, E6E ve T6T monomerlerinin yükseltgenme potansiyelleri değişmiştir: Ag/AgCl'ye karşı sırasıyla 0.89 V, 0.83 V ve 1.22 V. Tüm polimerler ambipolar (p- ve n-tipi doplanma) ve elektrokromik özelliğe sahiptir. PE5E ve PE6E polimer filmleri nötr halde yeşil yükseltgen halde şeffaf iken polimer PT5T nötr ve yükseltgen halleri arasında farkedilebilir bir renk değişimi göstermez. Elektron verici birimler olarak 3,4-etilendioksitiyofen birimleri içeren polimerler (PE5E ve PE6E) PT6T'den (1.53 eV) daha düşük band aralığına sahiptir (sırasıyla 1.21 eV ve 1.18 eV). PT6T ile karşılaştırıldığında, dış ortamda PE5E ve PE6E polimerleri daha kararlıdır. 4000 döngü sonra PE5E elektroaktivitesinin %76'sını korurken PE6E, 2000 döngü sonra elektroaktivitesinin %65'ini korur.A new series of fluorescent donor-acceptor-donor (D-A-D) type monomers based on benzimidazole acceptor unit bearing cycloalkane appendages, called 4,7-di-2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxin-5-ylspiro[benzimidazole-2,1'-cyclopentane] (E5E), 4,7-di-2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxin-5-ylspiro[benzimidazole-2,1'-cyclohexane] (E6E) and 4,7-di-2-thienylspiro[benzimidazole-2,1'-cyclohexane] (T6T), were synthesized and polymerized via potentiostatic and potentiodynamic methods. The effect of ring size on benzimidazole unit and the kind of donor moiety in D-A-D system has been studied systematically on the electrochemical and optical properties. The optical studies showed that ring size of the benzimidazole unit has no effect on the absorbance and fluorescence properties, whereas the oxidation potential of E5E, E6E and T6T monomers varied with respect to both the ring size and donor unit: 0.89 V, 0.83 V and 1.22 V vs Ag/AgCl, respectively. All polymers have ambipolar (p- and n-type doping) and electrochromic properties. While the polymer films PE5E and PE6E are green at neutral state and transparent at oxidized state, the polymer PT6T has no appreciable color change between its neutral and oxidized state. The polymers bearing 3,4-ethylenedioxythiophene unit as donor units (PE5E and PE6E) exhibited lower band gap values (1.21 eV and 1.18 eV, respectively) than PT6T (1.53 eV). When compared to PT6T, PE5E and PE6E polymers are more stable under ambient condition. While PE5E retained 76% of its electroactivity after 4000 cycles, PE6E has 65% of its electroactivity after 2000 cycles
Synthesis properties and applications of novel functional chromic materials
Full text linkFen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Ana Bilim DalıYeni işlevsel organik bileşiklerin tasarımı ve sentezi, bu bileşiklerden elde edilen malzemelerden yararlanılarak moleküler elektronik ve fotonikler, algılayıcılar, makine ve aygıtlar, ışık saçan diyotlar (LED'ler), güneş pilleri, transistörler, elektrokromik cihazlar, veri işleme ve depolama aygıtları gibi ileri teknolojik uygulamalar nedeniyle oldukça önemlidir. Bu nedenle dünyanın dört bir yanında başta sentetik organik kimya olmak üzere araştırma grupları uygulamaya açık yeni işlevsel bileşiklerin tasarımı, sentezi ve tanımlanmasına yönelik çalışmalara geniş bir yer ve önem vermektedirler.Bu çalışmanın ilk kısmında, A- birimi olarak benzo[c][1,2,5]okzadiazol birimi ve V birimi olarak ise sırasıyla tiyofen, EDOT ve ProDOT-C10 birimlerini içeren V-A-V tipinde üç yeni bileşiğin (1-3) uygun yöntemler üzerinden sentezi gerçekleştirilmiştir. Bileşikler (1-3) spektroskopik ve elektrokimyasal yöntemlerle tanımlanmış, ardından uygun çözücü ve elektrolitlerin tespit edilmesi suretiyle ilgili polimerlere (P1-P3) çevrilmiştir. Elde edilen polimer filmlerinin (P1-P3) optik ve elektronik özellikleri belirlenmiştir. Polimerlerin (P1-P3), nötral halde sırasıyla mor, yeşilimsi-mavi ve cam göbeği renkte oldukları belirlenmiştir. Elde edilen veriler, elektrokromların başta nötral haldeki renkleri olmak üzere çeşitli özelliklerinin gerçekçi tasarımlarla ayarlanabileceği, hatta literatürde pek bilinmeyen, oldukça nadir ve değerli (cam göbeği, mor vb.) renklerin elde edilebileceğini göstermektedir. Dahası, polimer elektrokromlardan renk karıştırma teorisi göz önüne alınarak yeni renklerin de elde edilebildiği önemle not edilmiştir.Çalışmanın ikinci aşamasında, indirgenme-yükseltgenme özelliği gösteren ve literatürde bilinmeyen fotokromik özellikte üç yeni bileşik (4-6) sentezlenmiştir. Ayrıca, DTE tabanlı bu hedef bileşiklerin (4-6) optik ve elektronik tüm özellikleri spektroskopik yöntemlerle deşifre edilmiştir. DTE tabanlı hedef bileşiklerin (4-6) foto anahtarlama neticesinde renksiz açık izomerlerden (4a-6a) renkli kapalı izomerlere (4k-6k) kolayca dönüştürülebildiği belirlenmiştir. Sentez ve yapısal analiz çalışmalarının ardından son aşamada ise elde edilen bu yeni bileşiklerin özelliklerine göre malzeme bilimlerine yönelik bazı uygulamalarda (fotokromik, elektrokromik, çift -foto ve elektro-kromik akıllı malzemeler olarak) kullanılabilirlikleri belirlenmiştir.Design and synthesis of novel functional organic compounds have attracted considerable attention since they lead to a variety of advanced technological applications in the field of molecular electronics and photonics, sensors, machines and devices, light emitting diodes, photovoltaics, transistors, electrochromics, data processing and storage media. For that reason, the design, synthesis and characterization of novel functional organic compounds are highly concerned by first the synthetic organic chemists as well as other communities all around the world.In the first part of the study, three novel D-A-D type compounds (1-3), which are based on benzo[c][1,2,5]oxadiazole and thiophene, EDOT and ProDOT-C10 units as acceptor and donor parts, respectively, are synthesized. The corresponding polymeric materials (P1-P3) are obtained by screening suitable solvents and electrolytes after characterization by spectroscopic and electrochemical methods. Optical and electronic features of the polymers are investigated. It is found that the polymers (P1-P3) exhibit magenta, greenish-blue and cyan colors in the neutral state, respectively. It is also noteworthy that the neutral state colors of the polymer electrochromes can be adjusted through rational design of the backbone structure. Furthermore, it is shown that new colors can be obtained by using these polymer electrochromes according to color mixing theory.In the second part of the study, three novel redox active and photochromic materials (4-6) are synthesized. Optical and electronic features of these materials are investigated by spectroscopic and electrochemical methods. It noted that these novel DTE-based materials (4-6) can be switched easily from colorless open isomers (4a-6a) to colored closed isomers (4k-6k). After synthesis and characterization, these materials were tested to be amenable for use in some applications (as photochromic, electrochromic and dual chromic smart materials)
- …
