Comparison of donor-acceptor-donor type conjugated systems with cross-exchange of donor units

Bu tez çalışmasında, bir dizi yeni verici-alıcı-verici tipi monomer sentezlenmiştir. Bu amaçla, alıcı birim olarak benzotiadiazol (B) kullanılmış ve verici birimlerin çapraz değişiminin monomerlerin opto-elektronik özellikleri üzerindeki etkisini anlamak için karbazol (C) ve tiyofen (T) üniteleri B ünitesiyle hem simetrik (CBC ve CTBTC) hem de asimetrik (CBT) şekilde birleştirilmiştir. Sentezlenen monomerler Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) ve Yüksek Çözünürlüklü Kütle (HRMS) spektroskopisi kullanılarak karakterize edilmiştir. Monomerlerin optik özellikleri UV-görünür ve floresan spektroskopisi kullanılarak, elektrokimyasal davranışları ise Döngüsel ve Diferansiyel Darbe Voltametrisi kullanılarak incelenmiştir. CBC monomerindeki simetrik karbazol birimlerinden birinin tiyofen birimi ile değiştirilmesi, optik absorpsiyonda yaklaşık 8 nm kırmızı kayma ile sonuçlanmıştır. Monomer yapısında simetrik olarak hem karbazol hem de tiyofen birimlerine sahip olmak, konjugasyonu arttırmış ve optik absorpsiyonda yaklaşık 70 nm kırmızı kayma gözlemlenmesine sebep olmuştur. Karakterizasyonlarından sonra, monomerler elektrokimyasal olarak polimerleştirilmiş ve verici birimlerinin simetrik (D-A-D tipi) ve simetrik olmayan (D-A-D' tipi) kombinasyonunun etkisini araştırmak için elde edilen polimerlerin optik ve elektrokimyasal özellikleri de incelenmiştir. CBT ve CTBTC monomerlerinin polimerizasyonu başarıyla gerçekleştirilmiş ve PCTBTC'nin multikromik davranış göstertiği gözlemlenmiştir, ancak stabilitesi PCBT'nin stabilitesinden daha düşük olarak bulunmuştur. PCBT'nin yüzde geçirgenlik değeri 530 nm'de %12 olarak ölçülmüş ve tam kontrastın % 95'inde anahtarlama süresi 3 saniye olarak hesaplanmıştır. PCTBTC için ise 576 nm'de geçirgenlik yüzdesi ve anahtarlama süresi sırasıyla %8 ve 4,2 sn olarak bulunmuştur. PCTBTC'nin en düşük optik bant aralığı değerine sahip olduğu gözlemlenmiş ve bu değer 1.44 eV olarak hesaplanmıştır. PCBT için ise optik bant aralığı 1.81 eV olarak hesaplanmıştır.