N-kumarin ve N-triazol fulgimitlerin sentezi ve fotokromik / floresans özellikleri

Bu tez çalışmasının temel amacı; fotokimyasal dönüşüm verebilen, N-kumarin ve N-triazol gruplar bağlı yeni fulgimit türevleri ile oksindol ve N-kumarin naftalimit türevleri içeren fotokromik bileşikleri sentezlemek ve bileşiklerin fotokromik ve floresans özelliklerini araştırmaktır. Tez beş ana bölüm ve eklerden (EK_A ve EK_B) oluşmaktadır. Birinci bölümde fotokromizmin tanımı ve kısa tarihçesi; fotokromik bileşiklerin özellikleri, uygulama alanları ve sınıflandırılması yer almaktadır. Bu bölümde ayrıca yeni sentezlenen bileşiklerin kısa (öz) literatür özetleri yer almaktadır. İkinci ve üçüncü bölümler sırasıyla yeni N-kumarin ve N-triazol gruplar bağlı yeni fulgimit türevleri ile oksindol ve N-kumarin naftalimit türevlerine ait sonuç ve tartışmaları içermektedir. Dördüncü bölüm, araştırmanın deneysel sonuçlarını (materyal ve yöntem) ayrıntılı şekilde vermektedir. Son olarak, beşinci bölümde tezin sonuç ve öneriler kısmı yer almaktadır. İkinci bölüm (BÖLÜM 2) tezin ana bölümünü oluşturmaktadır. Bu bölümde floresan-anahtar görevi yapabilen (fluorescence-switchable) N-kumarin ve N-triazol grupları taşıyan yedi yeni fotokromik fulgimit türevi, karşı geldikleri fulgidlerden çıkılarak sentezlenmiş ve bu bileşiklerin fotokromik / floresans özellikleri ayrıntılı şekilde araştırılmıştır. Sentezlenen N-kumarin bağlı yeni fulgimitler sırasıyla: (E)-3-(1- (2,5-dimetilfuran-3-il) etiliden)-1-(2-okso-2H-kromen-6-il)-4-(propan-2-iliden)pirolidin-2,5-dion (6E); (E)-3-(disiklopropilmetilen)-4-(1-(2,5-dimetilfuran-3-il)etiliden)-1-(2-okso-2H-kromen-6-il)pirolidin-2,5-dion (7E); (E)-3-(adamantiliden)-4-(1-(2,5-dimetilfuran-3-il)etiliden)-1-(2-okso-2H-kromen-6-il)pirolidin-,5-dion (8E); (E)-3-(1-(2-metil-5-feniltiyofen-3-il)etiliden)-1-(2-okso -2H-kromen-6-il)-4-(propan-2-iliden) pirolidin-2,5-dion (9E) bileşikleridir. N-triazol bağlı yeni fulgimitler ise sırasıyla: (E)-3-(1-(2,5-dimetilfuran-3-il)etiliden-1-(1H-1,2,4-triazol-3-il)-4-(propan-2-iliden) pirolidin-2,5-dion (10E), (E)-3-(adamantiliden)-4-(l-(2,5-dimetilfuran-3-il)etiliden) -1-(1H-1,2,4-triazol-3-il)pirolidin-2, 5-dion (11E) ve (E)-3-(l-(2,5-dimetiltiyofen-3-il)etiliden)-4-(propan-2-iliden)-1-(1H-1,2, 4-triazol-3-il)pirolidin-2, 5-dion (12E) bileşikleridir. Fulgimitlerin sentezinde kullanılan fulgidler, bu çalışmada kullanılmak üzere literatürde yer alan Stobbe Kondenzasyonu ile yeniden sentezlenmiş ve bu çalışma saf (E)-izomerleri kullanılmıştır. Sentezlenen yeni fulgimitler [halka açık form (o-form)] çözücü içerisinde UV ışınına maruz bırakılmaları sonucunda yüksek konjugasyona sahip halka kapalı formlara (c-formlara) dönüşmeleri nedeniyle, renksiz (veya soluk sarı) halden, renkli çözeltilere (turuncu-mor) dönüştükleri görülmüştür. Halka kapalı form içeren renkli çözeltiler görünür (Vis) ışığa maruz bırakıldıklarında ise c-form izomerler, tekrar halka açık form izomerlere dönüştükleri görülmüştür. Yeni N-kumarin ve N-triazol fulgimitlerin halka açık formları (o-formlar) görünür bölgede yoğun floresan özellik sergilemektedir. O-form izomerler fotoreaksiyon ile c-form izomerlere dönüştürüldüklerinde ise floresans şiddetlerinde büyük ölçüde sönümlenmeler gözlenmiştir. Örneğin; toluen içindeki pss aşamasında kumarin bağlı fulgimitlerin floresans emisyonları, o-formlarına (5E-8E) kıyasla, sırasıyla %66, %47, %44 ve %91 oranlarda sönümlendiği görülmüştür. C-form izomerlerdeki gözlenen sönümlenme FRET tipi enerji transferi ile açıklanmıştır. Tezin üçüncü bölümünde (BÖLÜM 3), fotokromik olması beklenen birbirlerinden tamamen farklı iki moleküler yapı üzerinde sentetik çalışmalar yapılmıştır. Bunlardan ilki oksindol türevleri ve ikincisi ise N-kumarin naftalimit türevleridir. Hem oksindol türevininden hem de N-kumarin naftalimit türevininden nihai fotokromik ürünü izole edilemedi.