Sıcaklığa duyarlı katyonik formda kopolimer sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

SICAKLIĞA DUYARLI KATYONİK FORMDA KOPOLİMER SENTEZİ VEKARAKTERİZASYONUKadir Utku ÖzenÖZTez kapsamında, sıcaklık ve pH duyarlı floresan kopolimerler sentezlenmiştir.Çalışmanın ilk bölümünde poli(n-izopropilakrilamid-vinilimidazol-n-akriloksisüksi-nimid), poli(NIPA-VIm-NASI) ve poli(n-isopropilakrilamid-vinilpiridin-n-akriloksi-süksinimid), poli(NIPA-VP-NASI) random kopolimerleri çözelti polimerizasyonu ileelde edilmiştir. Kopolimerler, Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR),proton Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (H-NMR) ile yapılankarakterizasyon terpolimer oluşumunu net olarak göstermiştir. Statik Işık Saçılması(SLS) ile yapılan ölçümler artan katyonik monomer içeriği her iki kopolimer içinortalama molekül ağırlığının arttığını göstermiştir. Sentezlenen her iki kopolimersırasıyla pirenmetilamin ve isopropilamin ile etkileştirilerek, floresan formdapoli(NIPA-VIm) ve poli(NIPA-VP) kopolimerleri elde edilmiştir. Floresankopolimerlerin UV spektroskopisi ile yapılan karakterizasyonu her iki kopolimerinpH ve sıcaklık duyarlı olduğunu göstermiştir. Aynı zamanda artan katyonikmonomer içeriği ile kopolimerin alt kritik çözelti sıcaklığı (LCST) değerinin arttığıgösterilmiştir. Dinamik ışık saçılması (DLS) yöntemi ile yapılan karakterizasyon,artan sıcaklık ve pH ile her iki kopolimerin agregasyon eğiliminin arttığını ortayakoymuştur. Floresans spektroskopisi ile yapılan çalışmalar artan pH ve sıcaklık ileher iki kopolimer hidrofobisitesinin arttığını ve floresans yeteneğinin azaldığınıgöstermiştir.Anahtar Kelimeler: Tersinir çözünür polimerler, N-İzopropilakrilamid, Piren,Vinilimidazol, Vinilpiridin, Floresan spektroskopisi.Danışman: Prof. Dr. Ali TUNCEL, Hacettepe Üniversitesi, Kimya MühendisliğiBölümüi

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF CATIONIC THERMORESPONSIVECOPOLYMERSKadir Utku ÖzenABSTRACTIn this thesis, fluorescent pH and thermosensitive copolymers were synthesized. Inthe first part of study, poly(n-isopropylacrylamide-vinylimidazole-n-acryloxysuccinimid), poly(NIPA-VIm-NASI) and poly(n-isopropylacrylamide-vinylpyridine-n-acryloxysuccinimid), poly(NIPA-VIm-NASI), poli(NIPA-VP-NASI)random copolymers were obtained by solution polymerization. Thecharacterization with Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and protonNuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (H-NMR) clearly showed theformation of terpolymers in the presence of both cationic monomers (VIm, VP).The Static Light Scattering (SLS) measurements indicated that the averagemolecular weight increased with increasing cationic monomer content of bothcopolymers. Both copolymers were reacted with pyrenemethylamine andisopropylamine, respectively to have fluorescent poly(NIPA-VIm) and poly(NIPA-VP) copolymers, respectively. The UV spectroscopic characterization showed thepH and thermoesponsive properties of fluorescent copolymers. The Lower CriticalSolution Temperature (LSCT) of both fluorescent copolymers increased withincreasing cationic monomer content. The Dynamic Light Scatteringmeasurements showed the increasing aggregation tendency of both copolymerswith increasing pH and temperature. The studies with fluorescence spectroscopyshowed that the hydrophobicity of both copolymers increased and theirfluorescence intensity decreased with increasing temperature and pH.Key Words: Reversibly Soluble Polymers, N-izopropylacrylamide, Pyren,Vinylimidazole, Vinylpyridine, Floresans Spectroscopy.Advisor: Prof. Dr. Ali TUNCEL, Hacettepe University, Chemical EngineeringDepartment.ii