Yeni iki boyutlu kovalent-organik kafes yapıların sentezi

Abstract

Gözenekli malzemelerin son yıllarda ileri teknolojik malzemeler olarak büyük ilgi görmesi, araştırmacıları çok eski tarihlerden beri bilinen ve hem adsorban hem de katalizör olarak ticari değere sahip olan zeolitlere (alüminasilikat mineralleri) alternatif olarak yeni gözenekli malzemelerin hazırlanması için teşvik etmiştir. Gözenekli materyallerin sağlam ve düzenli olmaları adsorpsiyon, ayırma, kataliz, enerji depolaması, sensörler, elektronik veya fotolüminesans uygulamalar için çok önemlidir. Kovalent-organik kafes yapılar, tekrarlanan düzene sahip kristalin gözenekli polimerik malzemelerdir. Prof. Omar Yaghi'nin 2005 yılında Science yayınlanan çalışması kovalent bağlardan oluşmuş gözenekli Kovalent-organik kafes yapıların ilk başarılı örneği olarak kabul edilir Bu tez çalışmasında, Ni(II) ve Co(II)ftalosiyanin temelli yeni tetrahedral kovalent organik kafes yapıları (COF) sentezlendi. Solvotermal sentez yöntemi kullanılarak elde edilen COF yapılarının birleşim noktalarında, literatürden farklı olarak benzimidazol beşli halkası bulunmaktadır. COF sentezlerinde başlangıç maddesi olarak kullanılan N,N'- ditoluen-p-sülfonil-o-fenilendiamin (1), 4,5-Dibromo-N,N'-ditoluen-p-sülfonil-o-fenilenadimin (2), 4,5-Disiyano-N,N'- ditoluen-p-sülfonil-o-fenilendiamin (3), okta-(toluen-p-sulfonil-amido) Ni(II) ftalosiyanin (4), okta¬-amino Ni (II) ftalosiyanin (5), okta-(toluen-p-sulfonil-amido) Co(II) ftalosiyanin (6), okta¬-amino Co (II) ftalosiyanin (7) bileşiklerinin sentezleri de tez de mevcuttur. Sentezlenen başlangıç bileşiklerin yapıları FT-IR, 1H-NMR, kütle spektrumları yardımıyla aydınlatıldı. Sentezlenen yeni COF yapılarının yapı tayini için ise FT-IR, SEM, TGA ve toz x-ışını kırınımı yöntemleri kullanıldı. Elde edilen yeni COF yapıların 3D boyuttaki düzenlenmeleri toz x-ışını simülasyonları ile DFT modellemeleri çıkartılarak belirlendi.Porous materials as a high-tech material in recent years have encouraged researchers to prepare new porous materials as alternatives to zeolites (aluminosilicate minerals), which have been known since ancient times and have commercial value as both an adsorbent and a catalyst. The robustness and uniformity of porous materials is crucial for adsorption, separation, catalysis, energy storage, sensors, electronics or photoluminescence applications. Covalent-organic frameworks are crystal porous polymeric materials with repeated planes. Prof. Omar Yaghi published in Science in 2005 is regarded as the first successful example of porous covalent-organic framework made up of covalent bonds. In this work, Ni(II) ve Co(II) phthalocyanine covalent organic frameworks (COF) were synthesized. COF structures synthesized using solvothermal synthesis, At the junctions unit of the COF is benzimidazole was formed differently from the literature. The starting compounds N,N'-ditoluene-p-sulfonyl-o-phenylenediamine (1), 4,5-dibromo-N,N'- ditoluene-p-sulfonyl-o-phenylenediamine (2), 4,5-dicyanide-N,N'-ditoluene-p-sulfonyl-o-phenylenediamine (3), octa-(toluene-p-sulfonyl-amido) Ni(II) phthalocyanine (4), octa¬-amino Ni (II) phthalocyanine (5), octa-(toluene-p-sulfonyl-amido) Co(II) phthalocyanine (6) and octa¬-amino Co (II) phthalocyanine (7) were also synthesized in the course. The synthesized starting compounds have been characterized by FT-IR, 1H-NMR, mass spectra. Structural characterization of the new 2D COF structures have been characterized by FT-IR, SEM, TGA and powder x-ray simulations and 3D layout stacking were determined by DFT models with refinement of powder x-ray simulations.