Yeni kaliks (n) arenlerin sentezi ve bazı özelliklerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET Doktora Tezi YENİ KALİKS[n]ARENLERÎN SENTEZÎ VE BAZI ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Hasalettin DELÎGÖZ Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Danışman: Doç.Dr. Mustafa YILMAZ 1994, Sayfa: 63 Jüri: Prof.Dr. Nuretün BALCIOGLU Prof.Dr. Gürol OKAY Bu çalışmada, p-tert-bülil kaliks[4]aren(l), kaliks[4]aren(2), 25,26,27- tribenzoüoksi-28-hidroksi kaliks[4]aren(3), 25,26,27,28-letraasetoksi kaliks[4]aren (4), 25,26,27,28-tetraetil kaliks[4]aren tetraasetat(5), letraetil-p-tert-bütil kaliks[4] aren tetraasetat(6), tetrametil-p-terl-bütil kaliks[4]aren tetraketon(7), p-tert-bülil kaliks[6]aren(9) ve heksametil-p-terl-bütil kaliks[6]aren heksaketon(lO) literatüre göre sentezlendi. 7 ve 10 bileşiklerinin monooksim türevleri oluşturuldu. iBirden fazla kaliksarenin birarada bulunduğu, polimerik bileşikleri elde edebilmek için, (poli-a-klormetil etoksi)toluen oligomeri(12) 3e, poliakriloil klorür (18) ve poli(4-klormetil)süren(23) polimeri sentezlendi. Bu polimerlerin düşük molekül ağırlıklı fraksiyonlan kuUanıldL 01igomer(12) ile 3, 4, 5 nolu kaliks- arenler, poliakriloil klorür(18) ile 4 ve 5 nolu bileşikler, poli(4-klormetil)süren(23) ile de 4 nolu kaliksaren etkileşlirilerek oluşturulan ürünlerin yapısı spektroskopik metotlarla aydınlatıldı. Sentezlenen bu bileşiklerle bazı geçiş metal katyonlarının sulu fazdan organik faza seçimli ekstraksiyonu yapıldı. Yapılan çalışmada Cu+2, Ni*2, Co42 ve Fe+3 katyonları arasından Fe+3 kalyonunun seçimli olarak ekstrakte edilebildiği görüldü. Fe+3 katyonunun pH 4,5 - 5,4 aralığında daha fazla ekstrakte olduğu gözlendi. 14 nolu polimerik kaliksarenin pH 2,2 'deki Fe+3 %82 oranında taşıdığı gözlendi Bu katyon ile olan ekstraksiyonun mekanizması aydınlatılmaya çalışıldı. Ayrıca bu bileşikler, 1A grubu katyonları (Li4, Na4 ve K+) ile bazı geçiş metal katyonlarının (Ag+, Hg+, Hg+2, Co+2, Ni+2, Cu42, Cd42 ve Fe43) pikrallan kullanılarak bir başka ekstraksiyon çalışması yapıldı. Bu çalışmada 8 ve 11 nolu bileşiklerin 1 A grubu katyonlarını organik faza çok az oranda taşıdığım, kullanılan geçiş metal katyonlarından özellikle Ag/ Hg4, Hg+2 ve Cu+2 katyonlarını daha fazla oranda ekstrakte edilebildiği gözlendi Bu sonucun, Ag/ Hg+, Hg+2 ve Cu+2 katyonlannm oksim gruplanmn % elektronlanna ilgisinin fazla olmasından kaynaklandığı sonucuna varıldı. ANAHTAR KELİMELER : Kaliks[n]arenler, sıvı-sıvı ekstraksiyonu, metal pikrat ekstraksiyonu u

ABSTRACT Doclora Thesis SYNTHESIS OF NEW CALÎX[n]ARENES AND INVESTIGATION OF SOME PROPERTIES Hasalettin DELÎGÖZ Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemistry Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Mustafa YILMAZ (63) pages, 1994 Jury : Prof. Dr. Nurettin BALCIOGlU Prof. Dr. Gürol OKAY In this study, p-terl-butyl calix[4]arene(l), calix[4]arene(2), 25,26,27-tri- benzoyloxy-28-hydroxy calix[4]arene(3), 25,26,27,28-tetraaceloxy calix[4]arene (4), 25,26,27,28-telraethyl calix[4]arene tetraacetate^), tetraethyl-p-tert-butyl calix[4]arene tetraacetate(6), letramelhyl-p-tert-butyl calix[4]arene tetraketone(7), p-tert-butyl calix[6]arene(9) and hexamethyl-p-tert-butyl calix[6]arene hexaketone(lO) were synthesized according to the literature. Monooxime derivatives of 7 and 10 were obtained. iiiPolymeric compounds containing more than one calixarene molecule were synthesized by reacting (poly-a-chloromethyl ethoxy)toluene(12), polyacryloyl chloride(18), or poly(4-chloromethyl)styrene(23). Low molecular weight fractions of these polymers were used for synthesis. 3, 4 or 5 was reacted with the (poly-a-chloromethyl ethoxy)toluene(12); 4 or 5 with polyacryloyl chloride(18), and 4 with poly(4-chloromethyl)styrene(23), respectively. The structure of the synthesized compounds were determined with spectroscopy. The synthesized compounds were than utilized for selective extraction of some transition metal cations from aqueous phase into organic phase. Experimental results indicated thai these compounds were spesifically selective toward Fe3+, from an aqueous solution containing Cu2-/ Ni2+, Co2-», and Fe3+ cations. Extraction of Fe3+ cation was observed to be maximum within iht pH range of 4.5 - 5.4. The polymeric calixarene(14) was observed to extract 82% of Fe3* cation even al pH 2.2. The mechanism of the extraction process of this cation was discussed. Furthermore, a series of extraction experiments were performed with the same compounds wherein the picrate salts of group 1A cations (Li*, Na+, and K+) as well as some transition metal cations (Ag+, Hg+, Hg2+, Co24, Ni2+, Cu2+, Cd2*,, and Fe3+). The results of these experiments indicated that the compounds 8 and 1 1 have only slightly transferred 1A group cations into organic phase, while the transition metal cations, particularly Ag+, Hg+, Hg2+ and Cu2+ were extracted in significantly higher quantities. Based on these results it was concluded that the greater extractibility of Ag+, Hg+, Hg2+, and Cu2+ could be due to the their higher affinity to the % electrons of the oxime groups. KEY WORDS : Calix[n]arenes, Liquid- liquid extraction, Metal picrate extraction iv