Synthesis of acrolein based copolymers and their modifications

Bu çalışmada akrolein ile N-vinilpirolidonun (NVP) kopolimeriazyonu ve elde edilen polimerlerin modifikasyonu hedeflendi. Poliakrolein reaktif aldehit grubundan dolayı kolayca oksim, amin, enamin, imin ve bisülfit türevlerine dönüştürülebilen ve biyoteknolojik uygulama potansiyeli olan bir polimerdir. Literatürde poli (akrolein-ko-vinilpirolidon) ile ilgili çok az bilgi vardır.İlk aşamada, N-Vinilpirolidon (NVP) ile akroleinin serbest radikal kopolimerizasyonu sulu ortamda potasyum persülfat (K2S2O8) başlatıcısı ile 65oC de gerçekleştirildi. Farklı mol oranlarındaki (58/42, 62/38 ve74/26) monomer karışımlarının polimerlere dönüşümleri 65 oC de farklı zaman periyotların da çalışıldı. Monomer karışımının polimere dönüşümü 192 saat de sırasıyla 23 %, 19%ve 31% olarak belirlendi.İkinci aşamada, monomer reaktiflik oranları, elementel analiz ve FT-IR analiz verileri kullanılarak Fineman Ross (FR), Kelen Tüdos (KT), Extended Kelen Tüdos (E-KT), Mayo Lewis (M-L), ve PREVM metotları ile belirlendi. Kopolimer bileşimi elementel analiz verileri kullanılarak r1= 0.44 ve r2= -0.082 (FR), r1= 0.47 ve r2= -0.065 (KT), r1= 0.46 ve r2= -0.064 (E-KT), r1= 0.49 ve r2= -0.065 (M-L), r1= 0.49 ve r2= -0.049 (PREVM) belirlendi. FT-IR analiz verileri kullanılarak r1= 0.36 ve r2= -0.077 (FR), r1= 0.41 ve r2= -0.031 (KT), r1= 0.41 ve r2= -0.033 (E-KT), r1= 0.36 ve r2= -0.0010 (M-L), r1= 0.46 ve r2= 0.004 (PREVM) belirlendi.Üçüncü aşamada, farklı kompozisyonlarda (A74/NVP26 A62/NVP38 ve A58/NVP42) akrolein/NVP kopolimerlerindeki akroleinin aldehit grubu hidroksilamin ve fenilhidrazin ile modifiye edildi. Farklı zamanlarda (24, 72, 120 ve 168 s) sentezlenen modifiye kopolimerlerin modifikasyon derecesi elemental analiz sonuçları kullanılarak hesaplandı. Kopolimerlerin oksim türevleri için maksimum modifikasyon derecesi 168 saat de sırasıyla 35%, 50 % 73% olarak belirlendi ve kopolimerlerin fenilhidrazon türevleri için 168 saat de sırasıyla 27% 30 % ve 39 % olarak belirlendi.Bütün kopolimerler ve türevleri FT-IR ve NMR (1H-NMR, 13C-NMR) spektroskopisi ile karakterize edildi. Kopolimerlerin ve türevlerinin termal özelikleri ve termal kararlılığı DSC ve TGA teknikleri kullanılarak incelendi.Kopolimerler ve türevlerinin çözünürlükleri çeşitli polar ve apolar çözücülerde test edildi. Kopolimerlerin ve türevlerinin genelde organik çözücülerde çözünmediği bulundu. Sonuçlar, poli (akrolein-ko-vinilpirolidon) un tamamıyla yalnızca 180oC trikloroasetik asit de çözündüğü, DMF, DMSO ve piridin gibi aprotik polar çözücülerde kısmen çözünür olduğunu, bununla beraber kopolimerlerin modifikasyonlarının çözünürlük davranışına etki etmediğini gösterdi.