Akademik Veri Yönetim Sistemi
TÜBİTAK Projesi, 2015 - 2016
Bu projenin amacı, karbondan farklı atomlardan oluşturulmuş
omurgaya sahip bir molekül tasarlamak ve bu molekülü redoks aktif uçlar olan
radikaller ile donatmaktır. Hedef moleküller olarak siklotrifosfazene bağlı
fenoksi dalları üzerinde altı adet nitronil nitroksit (NN) veya altı adet imino
nitroksit (IN) içermektedir.
Çekirdek üzerindeki fonksiyonel gruplar olarak nitronil nitroksit
ve imino nitroksit radikalleri seçilmiştir; çünkü onlar i)
kararlılığa ii) birçok fonksiyonelliğe
(redoks ve manyetik özellik, MRI ajanı, radikal tutucu, vb.) sahiptirler.
Nitroksitler elektron alarak aminoksi anyonuna ve
elektron vererek oksoamonyum katyonuna dönüşebilirler. Yani verdikleri redoks reaksiyonlarından dolayı redoks
özellik göstereceklerdir. Projedeki hedef molekülleri, siklotrifosfazen
çekirdeğini göz önüne alarak “redoks aktif gruplarla fonksiyonlandırılmış
inorganik bir monomer” olarak isimlendirebiliriz.
Hedef moleküller hexa-imino nitroksit (11) ve hexa-nitronil nitroksit (12) başarı ile sentezlenmiştir. Bu
moleküllerin karakterizasyonu erime noktası tayini, FT-IR, elementel analiz,
kütle spektroskopisi metodlar ile yapılmıştır. Ayrıca UV-Visible
spektroskopisi, Elektron Paramanyetik Rezonans (EPR) spektroskopisi, manyetik
ölçümler ve de X-ray difraksiyon analizleriyle hedef moleküllerin her birisinin
6 adet radikal grubuna sahip olduğu kanıtlanmıştır. Elektrokimyasal davranışları
ise döngüsel voltametri (CV) ile incelenmiş olup; 11 molekülü tersinir indirgenme (-0.883 V vs SCE) ve kuasi-tersinir
yükseltgenme (1.184 V) göstermiştir. 12
molekülü ise hem tersinir indirgenme (-0.812 V) ve hem de tersinir yükseltgenme
(0.777 V) göstermiştir. Bu moleküller polimerleştirildiği takdirde; molekül 11 şarj edilebilir pillerde sadece anot
malzemesi (n-tipi redoks) olarak uygunken molekül 12 ise hem anot (n-tipi redoks) hem de katot malzemesi (p-tipi
redoks) olarak uygundur. Üstelik, poliradikallerdeki radikal içeriğini tayin
etmek üzere hem UV-Vis absorpsiyonuna hem de kare dalga voltametri ölçümlerine
dayalı kuantifikasyon yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemler hedef
moleküller üzerinde uygulanmış olup başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Bu
yöntemleri radikallerin kantitatif tayinine yönelik pratik ve hızlı yöntemler
olarak nitelendirebiliriz. Sonuç olarak 11 ve 12 sentezlendi ve tam olarak
karakterize edildi. Her ikisi de redoks aktif pil uygulamaları için polimer
omurga yapılarını çeşitlendirebilecek umut vaat eden monomerlerdir.