Foto "click" kimyasıyla yıldız polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu

Polimer zincirlerinin tek bir çekirdeğe bağlı olarak oluşturdukları yapılara yıldız polimer denir. Yıldız polimerler doğrusal polimerlere oranla daha kompakt yapılara (düşük viskozite ve hidrodinamik hacim) ve daha fazla fonksiyonel gruplara sahip olmalarından dolayı daha çok tercih edilmektedir. Özelikle bu polimerler ilaç sanayi, kozmetik, boya sanayi, membran veya baskı dahil olmak üzere bir çok potansiyel uygulama alanına sahiptir. Yıldız polimerlerin sentezi çekirdek ve kolların oluşum sırasına göre üç ana kategoriye ayrılabilir; i) çekirdek-öncelikli, ii) kol-öncelikli ve iii) kenetlenme tepkimesidir. Her yöntemin kendine göre avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır. Sharpless ve Meldal tarafından bulunan bakır katalizörlüğünde gerçekleşen azid ve alkin gruplarının Huisgen 1,3-dipolar siklokatılma reaksiyonu (CuAAC) en çok tercih edilen "Click" kimyası reaksiyonudur. Bu reaksiyon sayesinde organik kimya, supromoleküler kimya, ilaç kimyası, biyokonjugasyon ve malzeme bilimi gibi bir çok uygulama alanında bir araya gelmesi çok zor gözüken gruplar kolaylıkla birleştirilmektedir. Fotokimyasal tepkimeler ısıyla gerçekleşen tepkimelere göre, daha düşük enerji ihtiyacı, hızlı gerçekleştirilmeleri ve hem konum hemde zaman olarak kontrol edilebilmelerinden dolayı önemli avantajlara sahiptirler. Son zamanlarda fotouyarılmış tiyol-en ve tiyol-in, fotouyarılmış 1,3-dipolar siklokatılması, fotouyarılmış gerilmiş halkalı sikloalkin ve azidlerin siklokatılması, fotouyarılmış benzodioksinon ve alkollerden ester oluşumu ve fotokimyasal diels-alder tepkimeleri foto "Click" tepkimeri olarak geliştirilmiştir. Özellikle fotouyarılmış tiyol-en ve tiyol-in tepkimeleri uygun koşullarda (oda sıcaklığı, hava atmosferinde) çok hızlı olmalarına rağmen radikal mekanizması yüzünden dış etkenlerden çok çabuk etkilenmektedir. Bununla beraber çifte bağların kendi içerisinde katılma tepkimesi vermelerindan dolayıda polimer-polimer birleştirmelerinde düşük etkinliğe sahiptirler. Diğer foto "Click" tepkimelerinde ise özellikle etkin grupların çok basamaklı sentezlerden elde edilmelerinden dolayı yeterince pratik ve kullanışlı olamamışlardır. Tez kapsamında, ışıkla indirgenen CuAAC "Click" kimyası ve atom transfer radikal polimerizasyon (ATRP) yöntemlerinin birleştirilmeyle yıldız polimerler sentezlendi. Bu amaçla, öncelikle yıldız polimerlerin düz zincirli kolları ATRP ve nükleofilik yerdeğiştirme reaksiyonlarıyla elde edilecektir. Bu polimerler ile çok fonksiyonlu çekirdek-molekülleri arasında gerçekleşen bakır katalizli foto-"click" tepkimeleriyle üç ve dört kollu yıldız polimerler sentezlenecektir. Çalışma boyunca üretilen yıldız polimerlerin spektroskopik (FT-IR ve NMR), kromatografik (GPC) ve termal (DSC ve TGA) özellikleri değişik analiz yöntemleriyle aydınlatıldı.