Eugenolün elektrokimyasal polimerleşmesi

Abstract

özet EUGENOLÜN ELEKTROKİMYASAL POLİMERLEŞMESİ ŞENYÜZ DEMİRCİ, Nurdan Kırıkkale Üniversitesi fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi Danışman : Doç. Dr. Gülsu AKİN ÖKTEM Temmuz 2002, 63 sayfa Bu çalışmada farklı elektrolit-çözücü çiftleri içerisinde eugenolün (2- metoksi-4-alilfenol) sabit gerilimde ve sabit akımda, elektrokimyasal polimerleşmesi çalışılmış ve elektrokimyasal polimerleşmeye etki eden faktörler incelenmiştir. Sabit gerilim elektrolizlerinde, SGE, çeşitli çözücü-elektrolit çiftleri denenmiştir. Farklı sistemlerdeki elektrolitin ve monomerin yükseltgenme- indirgenme davranışı dönüşümlü voltametri yöntemiyle belirlenmiştir. Sabit gerilimde yapılan elektrolizlerden % 30'lara varan verimler elde edilmiş olmasına rağmen denenen sistemlerin hiçbirinden tekrarlanabilir sonuç elde edilememiş ve çoğu kez, gerçekleştirilen elektrolizlerde ürün oluşumu dahi gözlenememiştir. İncelemeler ve elektron mikroskobu analizleri ahot yüzeyinin iletkenliği düşüren şeffaf bir filmle kaplandığı ve katot yüzeyinin de,herhangi bir indirgenme davranışı belirlenmemiş olmasına rağmen kullanılan elektrolitlerin katyonlarının iletkenliği düşüren çeşitli oksit filmleri ile kaplandığını göstermiştir. Elektrot yüzeylerinin elektroliz süresince uygun yöntemlerle temizlenerek gerçekleştirilen elektrolizlerde polimerleşme veriminin çözeltiden geçen elektrik yük miktarıyla orantılı olduğu gözlenmiştir. Sabit akım elektrolizleri, SAE, CH3CN-NaCIO4, çözücü-elektrolit çifti ile çalışılmıştır. Akım kontrollü elektrolizlerde, çözeltiden yeterli miktarda elektrik yük miktarı geçişi, oluşan filmler tarafından engellenemediği için tekrarlanabilir sonuçlar elde edilmiştir. SAE çalışmaları, çözeltiden geçen elektrik yük miktarı arttıkça ya da elektrolizlerde kutlanılan akım arttırıldıkça polieugenol, pEug, veriminin arttığını, ancak verimin monomer derişimi ve sıcaklık artışı ile ters orantılı olduğunu göstermiştir. pEug örneklerinin Mn değerleri kriyoskopi yöntemiyle belirlenmiş ve elde edilen polieugenol terin tipik bir alil elektropolimerleşmesine uygun olarak 5-6 mer olduğu bulunmuştur. FT-IR çalışmaları, anot yüzeyinde oluşan siyah film ile çözeltiden elde edilen polimerik maddeden uzaklaştırılan düşük molekül kütleli yağımsı maddenin yapısında C=0 grubu oluştuğunu göstermiştir. Ancak bu grup, çözeltiden elde edilen yüksek molekül kütleli ürünlerin yapısında görülmemiştir. Anahtar Kelimeler : 2-metoksi-4-alilfenol, Eugenol, Elektrokimyasal polimerleşme, Dönüşümlü voltametri iv

ABSTRACT ELECTROCHEMICAL POLYMERIZATION OF EUGENOL ŞENYÜZ-DEMİRCİ, Nurdap Kırıkkale University Graduate School Of Naturaiand Applied Sciences Department of Chemistry, M. Sc. Thesis Supervisor : Assoc. Prof. Dr. GQisu AKIN-ÖKTEM July 2002, 63 pages In this work, electrochemical polymerization of eugenol (2-methoxy-4- allylphenol) was studied in different solvent-electrolyte pairs at constant potential and at constant current. Also, the factors affecting electrochemical polymerization were examined. In constant potential electrolysis, CPE, different solvent-electrolyte pairs were tested. The oxidation-reduction behavior of the electrolyte and the monomer in different system was determined by cyclic voltametry, CV. Although, the yields up io 30 % were achieved with constant potential electrolysis, no reproducible results and generally, no products could be obtained from most of the experiments. Careful examination of the systems and scanning electron microscope results showed that the surface of anode electrode was covered with a nön-conducting transparent film and theSurface of cathode electrode was covered with a nan-conducting fiJm of various oxides of the cations of electrolytes. However, CV analysis did not indicate any reduction belong to electrolytes. The experiments carried out by cleaning the electrodes frequently during the electrolyses, indicated the dependence of the yield to the charge passed through the solution. Constant current electrolyses (CCE) were carried out in CH3CN- NaCIÖ4, solvent-electrolyte pair. With CCE, reproducible results were obtained- since the desired amount of charge could transfer through the electrolysis solution. CCE studies showed that the yield of polyeugenol, pEug, increased with the increase in current and in the charge transferred through the solution. However, the yield was found to be inversely proportional with the monomer concentration and temperature. The Mrt of pEug samples were determined with cryoscopy. It was found that the obtained polyeugenols were about 5-6 rrier, as expected for a typical allylic electropolymerization. FT-IR studies revealed that the black film formed on dnode surface and the low molecular weight product, removed from pEug samples by extraction, contain C=Q group in their structures. However, this Ç>0 group was not observed in the structure of high molecular weight products. Key Words : 2*methoxy-4-allyIphenoI, Eugenol, Electrochemical polymerization, Cyclic voltametry VI