Yeni bazı amfifilik biyobozunur graft kopolimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve fizikokimyasal özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, linoleik asit (Lina) otooksidasyonuyla polimerik linoleik asit peroksit (PLina) elde edildi. Lina'nın otooksidasyonu havada oda sıcaklığında gerçekleştirilerek % 1.10 peroksit içeren, % 98 çözünür kısıma sahip yapı elde edildi. Bu polimerik yağ asiti, hem peroksit gruplarına hem de karboksilik asit gruplarına sahip oldukları için, serbest radikal polimerizasyon (SRP) ve halka açılma polimerizasyon da (HAP) kullanılmıştır. Her iki yöntemle de graft kopolimerler sentezlenmiştir. Aynı zamanda, her iki polimerizasyon yöntemini de bir arada kullanarak (tek adımda polimerizasyon) yeni graft kopolimerlerin sentezi gerçekleştirilmiştir. Halka açılma polimerizasyonu kullanarak İki bloklu PLina-g-Poli(kaprolakton) graft kopolimer, serbest radikal polimerizasyonu kullanarak iki bloklu PLina-g-Poli(metil metakrilat), PLina-g-Poli(stiren) graft kopolimerler, serbest radikal polimerizasyon (SRP) ve halka açılma polimerizasyon (HAP) yöntemleri birlikte (tek adımda polimerizasyon) kullanılarak PLina-g-Poli(stiren)-g-Poli(kaprolakton) ve PLina-g-Poli(laktid)-g-Poli(metil metakrilat) üç bloklu graft kopolimerler sentezlenmiştir. Polimerizasyon süresi, başlatıcı konsantrasyonu ve monomer konsantrasyonu gibi temel parametreler incelenmiştir.Tez çalışmamın diğer bir kısmında, polimerik yağ asidinin 2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloksi (TEMPO) varlığında kontrollü polimerizasyonda kullanımı araştırılmıştır. Böylece, PLina-g-Poli(stiren) iki bloklu ve PLina-g-Poli(stiren)-g-Poli(pentaflorostiren) üç bloklu graft kopolimerleri sentezlenmiştir. Ayrıca, TEMPO kullanarak elde edilen PLina-g-Poli(stiren) graft kopolimerin zincir uzama polimerizasyonu gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon mekanizması ve kinetiği incelenmiştir. Tez çalışmamın başka bir kısmında, elde edilen polimerik linoleik yağ asidi dietanol aminle sentezlenerek hidroksillenmiş yağ asidi polimerleri elde edildi. Hidroksillenmiş linoleik yağ asidi polimeri ε-kaprolakton monomeri ile halka açılma polimerizasyon yöntemi kullanarak hidroksillenmiş yağ asidi-g-Poli (kaprolakton) graft kopolimeri sentezlenmiştir. Sentezlenen bazı graft kopolimerlerin lipaz çözeltisi içinde biyobozunurlukları incelenmiştir. Bazı graft kopolimerlerin nano-fiber ve cast film yapıları hazırlanmıştır. Cast filmlere gümüş nanoparçacıklar emdirilmiştir. Bütün graft kopolimerlerin karakterizasyonları nükleer manyetik rezanans (1H NMR), jel geçirgenlik kromotografisi (GPC), termal gravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kromotografi (DSC), taramalı elektron mikroskopisi (SEM) teknikleri kullanılarak yapılmıştır.

Polymeric linoleic acid (PLina) peroxide was obtained by the auto-oxidation of linoleic acid (Lina). The autooxidation of Lina under air at room temperature rendered waxy soluble polymeric peroxide, having soluble fraction more than 98 weight percent (wt %) containing up to 1.10 wt % of peroxide.This polymeric fatty acid which has peroxide and carboxylic acid groups was used as free radical polymerization (SRP) and the ring opening polymerization (ROP). The graft copolymers were synthesized by both methods. Also, the polymerization process using a combination of both (one- pot polymerization) of the new graft copolymers were synthesized.Using a ring opening polymerization, two block graft copolymers were synthesized as PLina-g-PCL, graft copolymers, using a free radical polymerization, two block graft copolymers were synthesized as PLina-g-Poly(styrene), PLina-g-Poly (methyl methacrylate) graft copolymers and using a free radical polymerization with ring opening polymerization (one-pot polymerization), three block graft copolymers were synthesized as PLina-g-Poly(styrene)-g-Poly(caprolactone) and PLina-g-Poly (lactide)-g-Poly (methyl methacrylate) graft copolymers, respectively. Polymerization time, monomer concentration, initiator concentration, and basic parameters were determined.In other part of my thesis the polymeric the polymeric fatty acids for use in controlled polymerization in the presence of 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinooxy (TEMPO) was investigated. Thus, two block graft copolymers PLina-g-Poly(styrene) and three block graft copolymers PLina-g-Poly(styrene)-g-Poly (pentafluorostyrene) were synthesized. Also, obtained using TEMPO PLina-g-Poly(styrene) of graft copolymer chain extension was performed polymerization. The reaction mechanisms and kinetics were examined.In another part of my thesis, hydroxylated polymers of fatty acid were obtained resulting polymeric Linoleic fatty acid synthesized amine diethanolamine. Hydroxylated polymer linoleic fatty acid with ε-caprolactone monomer ring-opening polymerization method using graft copolymer, hydroxylated polymer linoleic fatty acid-g-Poly (caprolactone) was synthesized.Biodegradability of synthesized some of graft copolymers were examined in lipase solutions. The resulting nano-fibers and cast film structure, some of graft copolymers were prepared. Cast films were impregnated with silver nanoparticles. The all graft copolymers obtained were characterized by proton nuclear magnetic resonance (1H NMR), gel permeation chromatography (GPC), thermal gravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) techniques, scanning electron microscopy (SEM).