Floresans-aktif polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve kimyasal sensör uygulamaları

Abstract

Nitroaromatik (NA) patlayıcılar, askeri, inşaat ve madencilik sektörleri gibi farklı sektörlerde yoğunlukla kullanılmaktadır. Bu patlayıcılar genel olarak toksik malzemelerdir. Dolayısıyla toprak ve sulu ortamlara bulaştıklarında çok fazla zarara yol açabilmektedirler. Amacımız bu toksik NA bileşiklerin floresans-aktif polimerik sensörler kullanılarak tespit edilmesidir. Çalışmada; metil metakrilat (MMA) ve 2-hidroksietil metakrilat (HEMA) monomerlerinin AIBN radikal başlatıcısı varlığında serbest radikal polimerizasyonu ile P(MMA-ko-HEMA) (P1) kopolimeri sentezlendi. P1 kopolimerinin hidroksil yan grupları uygun kimyasal dönüşüm yöntemleri ile bromür ve azidür gruplarına dönüştürülerek sırasıyla P2 ve P3 kopolimerleri elde edildi. P3 kopolimerinin azidür grupları ve 1-etinilpiren arasındaki Cu(I)-katalizörlü alkin azidür halka katılma reaksiyonu ile piren yan gruplarına sahip floresans-aktif P4 kopolimeri sentezlendi. Elde edilen polimerlerin kimyasal yapıları 1H NMR ve FT-IR spektroskopisi deneylerinden elde edilen verilerle aydınlatıldı. P4 kopolimerinin farklı konsantrasyonlardaki nitroaromatik bileşiklerin varlığına verdiği tepkiler floresans spektroskopisi tekniği ile incelendi.

Nitroaromatic (NA) explosives are used extensively in different sectors, such as military, construction and mining industries. These explosives are generally toxic materials. Therefore, they can cause a lot of damage when they infect soil and watery environments. Our aim is to detect these toxic NA materials via chemosensors. In the study, P(MMA-co-HEMA) (P1) copolymer was synthesized by free radical polymerization of methyl methacrylate (MMA) and 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) monomers in the presence of AIBN radical initiator. P2 and P3 copolymers were obtained, respectively, by converting the hydroxyl side groups of the P1 copolymer into bromide and azide groups by appropriate chemical conversion methods. Fluorescence-active P4 copolymer with pyrene side groups was synthesized by Cu(I)- catalyzed alkyne azide ring addition reaction between azide groups of P3 copolymer and 1-ethynylpyrene. The chemical structures of the obtained polymers were elucidated with the data obtained from 1H NMR and FT-IR spectroscopy experiments. The responses of the P4 copolymer to the presence of different concentrations of nitroaromatic compounds were investigated via fluorescence spectroscopy technique.