Titanyum alkoksit türevlerinin sentezi karakterizasyonu ve halka açılma polimerizasyonunda katalizör olarak kullanılması

Abstract

Bu çalışmada Ti(IV) izopropoksitin sililiminofenolat türevleri (SPIMPH2, 3-MeO-SPIMPH2, 4-OH-SPIMPH2, 5-Br-SPIMPH2, 4-Me-SPIMPH2, 3-tert-Bu-SPIMPH2) ve salisilik asit türevleri (salisilik asit, 5-klorosalisilik asit, 5-nitrosalisilik asit, 4-hidroksisalisilik asit, 3-metilsalisilik asit, 4-metilsalisilik asit ve 3,5-di-tert-butilsalisilik asit) ile reaksiyonu sonucu yeni titanyum alkoksit bileşikleri sentezlendi. Sentezlenen bu bileşiklerin yapıları elementel analiz, FT-IR, 1H-NMR ve 13C-NMR spektroskopileri, kütle spektrometresi (HRMS), termogravimetrik analiz (TGA) gibi enstrümental teknikler kullanılarak yapısal olarak karakterize edildi. (7)-(12) nolu bileşiklerin ɛ-kaprolakton ve L-Laktid monomerleri için, (13)-(19) nolu bileşiklerin de ɛ-kaprolakton monomeri için halka açılma polimerizasyon reaksiyonunda katalizör etkinliği araştırıldı. Elde edilen polimerler 1H-NMR ve 13C-NMR spektroskopisi, diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) kullanılarak analiz edildi. Ti(IV) sililiminofenolat bileşiklerinin ɛ-kaprolakton ve L-Laktid monomerlerinin başlatıcılı veya başlatıcısız gerçekleştirilen halka açılma polimerizasyonu reaksiyonunda aktif bir katalizör olduğu tespit edildi. Bu katalizörlerin %10-100 dönüşüm oranı ile orta düzeyde aktiflik gösterdiği sonucuna varıldı. Ayrıca ɛ-kaprolakton monomerinin titanyum salisilat türevleri ile yapılan halka açılma reaksiyonları sonucu salisilat ligandları üzerinde elektron verici gruplar içeren katalizörlerin, elektron çekici gruplar içeren katalizörlere göre daha etkili olduğu gözlemlendi.

In this study, new titanium alkoxide compounds were synthesized as a result of the reaction of Ti(IV) isopropoxide with silyliminophenolate derivatives (SPIMPH2, 3-MeO-SPIMPH2, 4-OH-SPIMPH2, 5-Br-SPIMPH2, 4-Me-SPIMPH2, 3-tert-Bu-SPIMPH2) and salicylicacid derivatives (salicylicacid, 5-chlorosalicylic acid, 5-nitrosalicylic acid, 4-hydroxysalicylic acid, 3-methylsalicylic acid, 4-methylsalicylic acid and 3,5-di-tert-butylsalicylic acid). The structures of these synthesized compounds were characterized using instrumental techniques such as elemental analysis, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR spectroscopies, mass spectrometry (HRMS) and thermogravimetric analysis (TGA). Catalyst efficiency in the ring opening polymerization reaction was investigated for ɛ-caprolactone and L-Lactide monomers of compounds (7)-(12) and for ɛ-caprolactone monomer of compounds (13)-(19). These polymers were analyzed using 1H-NMR and 13C-NMR spectroscopies, differential scanning calorimetry (DSC) and gel permeation chromatography (GPC). It was determined that Ti(IV) silyliminophenolate compounds are active catalyst in the ring-opening polymerization reaction of ɛ-caprolactone and L-Lactide monomers which are carried out or without initiator. It was concluded that these catalysts showed moderate activity with a conversion rate of 10-100 %. In addition, as a result of ring opening reactions of ɛ-caprolactone monomer with titanium salicylate derivatives, it was observed that catalysts containing electron donating groups on salicylate ligands were more effective than catalysts containing electron withdrawing groups.