Micellization thermodynamics of some amphiphilic enantiomers and their racemic mixtures

Bu tez, hidrojenlenmiş ve kısmi florlanmış alanin ve serin esterlerin amfifilik enansiyomerleri ve onların rasemik karışımlarının sulu ortamda miselleşme süreçlerini ele almaktadır. Bu esterler sırasıyla L/DL-alaninhidroklorür dodesilester (L/DL-ADDE), L/DL-serinhidroklorür dodesilester (L/DL-SDDE), L/DL-alaninhidroklorür 1H,1H,2H,2H-perfloro-oktilester (L/DL-APFOE) ve L/DL-serinhidroklorür 1H,1H,2H,2H-perfloro-oktilesterdir (L/DL-SPFOE). Bu sistemlerin miselleşme öncesi ve miselleşme sonrası için, termodinamik, yüzeysel, hacimsel ve yapısal özellikleri elektriksel iletkenlik, yüzey gerilimi, yoğunluk, dinamik ışık saçılması (DLS) ve taramalı elektron mikroskopi (SEM) yöntemleri kullanılarak araştırılmıştır.Tüm sistemler için Krafft sıcaklığı ve kritik misel derişimi (cmc) elektriksel iletkenlik ölçümlerinden belirlenmiştir. DL/L-APFOE ve DL/L-SPFOE'in cmc değerlerinin DL/L-ADDE ve DL/L-SDDE'inkinden önemli derecede büyük olduğu bulunmuştur. Buna ek olarak, kismi flulorlanmış kiral (L-enansiyomer) ve rasemik amfifilik moleküllerin cmc değerleri arasında dikkat çekici farklılıkların ve serin baş grubuna sahip amfifilik moleküllerin cmc'lerinin alanine kıyasla daha büyük olduğu gözlendi. Elde edilen standart miselleşme Gibbs serbest enerji değişimleri, tüm sistemler için miselleşmenin tercih edildiğini göstermiştir. Sistemlerin standart miselleşme entalpi ve entropi değişimleri micelleşme sürecinin düşük sıcaklıklarda entropi, yüksek sıcaklıklarda ise entalpi kontrollü olarak gerçekleştiğini göstermiştir.DL/L-ADDE, DL/L-SDDE, DL/L-APFOE ve DL/L-SPFOE sistemleri için yüzey gerilimi ölçümlerinden elde edilen değerlerinin iletkenlik ölçümlerinden elde edilen değerlere göre daha düşük olduğu gözlenmiştir. Tüm sistemler için, rasemik karışım ve L-enansiyomerlerin cmc'lerinin hata sınırları içinde hemen hemen aynı olduğu bulunmuştur. Sıcaklık artşıyla amfifilik moleküllerin maximum yüzey fazlası derişiminin azaldığı, hava/su ara yüzeyinde molekülün baş grubunun kapladığı yüzey alanın ise arttığı gözlenmiştir. Ayrıca, racemik karışım ve L-enansiyomerlerin maximum yüzey fazlası derişim vehava/su ara yüzeyinde molekülün baş grubu değerlerinde belirgin bir fark yoktur. Bununla birlikte, kısmi olarak florlanmış olan esterlerin yüzey gerilimini karbonzinciri hidrojenlenmiş esterlere göre daha fazla düşürdüğü bulunmuştur. Tüm bunlara ek olarak, tüm esterler için standart adsorpsiyon Gibbs serbest enerji değişimi hava/su ara yüzeyinde adsorpsiyonun kendiliğinden olduğunu göstermiştir. Ayrıca, kısmi florlu oktil esterler için standart adsorpsiyon entalpi değişimi negatif iken hidrojenli dodesil esterlerin adsorpsiyon entalpi değerlerininin pozitif olduğu bulunmuştur. Hesaplanan standart adsorpsiyon entropi değişimlerinin, tüm sistemler için değerlerinden daha pozitif olduğu bulunmuştur.Yoğunluk ölçümlerinden, monomerin ve miselin kısmi özgül hacimlerinin, sonsuz seyreltik çözeltide monomerin görünen molal haciminin ve miselin görünen molal haciminin sıcaklıkla arttığı gözlenmiştir. Tüm bunlara ek olarak, herbir sıcaklıkta miselin hacimsel değerlerinin, monomerinkinden önemli ölçüde yüksek olduğu bulunmuştur. Ayrıca, hidrojenli sistemlerin miselleşme kaynaklı hacimsel değişim değerleri florlu sistemler ile karşılaştırıldığında sıcaklıklığa bağlı olarak farklı bir davranış sergilemektedir.Son olarak, DLS ve SEM ölçümlerinden misellerin hidrodinamik yarıçaplarının racemik ve L-enansiyomerleri için hemen hemen aynı olduğu bulunmuştur. Buna ek olarak, SPFOE ve APFOE'nin hidrodinamik yarıçap değerlerinin ADDE ve SDDE'kinden önemli derecede yüksek olduğu gözlenmiştir. SEM görüntüleri misellerin yaklaşık olarak küresel şeklinde olduğunu göstermiştir.