Elektrokromik ve fotovoltaik malzemeler için donör-akseptör gruplar içeren pirol ve tiyofen türevlerinin sentezi ve polimerlerinin hazırlanması
Özet
Bu tez çalışmasında, donör-akseptör gruplar içeren yeni 3,4-alkilendioksitiyofen (ADOT) ve 3,4-alkilendioksipirol (ADOP) türevlerinin sentezi ve elektrokimyasal olarak polimerleştirilmeleri incelenmiştir. Araştırmanın ilk bölümü, hedef monomerlerin eldesinde çıkış maddesi olarak kullanılan 3-brommetiltiyofen, dietil 1-alkil-3,4-dihidroksipirol-2,5-dikarboksilat ve dietil 3,4-dihidroksi tiyofen-2,5-dikarboksilat sentezini içermektedir. İkinci aşamada, 2,3-bis(brommetil)kinoksalin, 1,2-bis(brommetil)benzen, 2,2'-(etilendioksi)dietil ditosilat ve diğer reaktifler sentezlenerek, ilk aşamada elde edilen pirol ve tiyofen diester türevleriyle nükleofilik yer değiştirme tepkimeleri başarılı bir biçimde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen diester türevlerinin hidroliz ve akabinde gerçekleştirilen dekarboksilasyon tepkimeleri sonucunda hedeflenen ADOT ve ADOP türevleri elde edilmiştir. Son olarak, sentezlenen monomerlerin elektrokimyasal olarak polimerleştirilmeleri incelenmiştir. Sentezi gerçekleştirilen yeni bileşiklerin yapıları uygun spektral analiz yöntemleri (FT-IR, GC-MS, 1H-NMR,13C-NMR ve element analizi) kullanılarak aydınlatılmıştır. Hesaplamalı kimya çalışmaları kapsamında, HF ve B3LYP yöntemleriyle, farklı temel kümeler kullanılarak, pirol halkası ve oligomerlerinin EHF (Hartree-Fock enerjisi), EZPTE (sıfır noktası titreşim enerjisi) ve ET (toplam enerji) belirlenmiştir. Bant aralığı enerji değerlerinin (ELUMO-EHOMO) monomerden (n=1), nonamere (n=9) doğru, düzgün bir şekilde azaldığı gözlemlenmiştir. Bağ uzunluğu, dihedral açı ve dipol moment hesaplamalarının sonuçları, tek ve çift sayılı oligomerlerin kendi içinde uyumlu olduğunu göstermektedir.