1,2,3,4-TETRAHİDRONAFTALİN, MESİTİLEN HALKALARI İÇEREN 1,3,3-TRİSÜBSTİTÜE SİKLOBÜTAN KETOETİL METAKRİLAT MONOMER VE POLİMERLERİNİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Abstract

DOKTORA TEZİ 1,2,3,4-TETRAHİDRONAFTALİN, MESİTİLEN HALKALARI İÇEREN 1,3,3- TRİSÜBSTİTÜE SİKLOBÜTAN KETOETİL METAKRİLAT MONOMER VE POLİMERLERÎNİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU İbrahim EROL Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı 2002, Sayfa: 102 Bu çalışmada, 2-(3-(6-tetralino)-3-metil-l-siklobütil)-2-hidroksi etil metakrilat (TSHEMA), 2-(3-(6-tetralino)-3-metil-l-siklobütil)-2-oksoetil metakrilat (TSOEMA) ve 2-(3-mesitil-3-metil-l-siklobütil)-2-oksoetil metakrilat (MSOEMA) monomerleri sentezlendi. Hidroksil grubu içeren tetralinli monomer 3-(6-tetralino)-3-metil-l-(l,2- epoksietil) siklobütan bileşiğinin metakrilik asitle piridin katalizörlüğünde toluen çözücüsünde 85°C'de etkileşmesiyle elde edildi. Diğer iki monomer ise 3-(6-tetralino)- 3-metil-l-(2-klor-l-oksoetil) siklobütan ve 3-mesitil-3-metil-l-(2-klor-l-oksoetil) siklobütan bileşiklerinin sodyum metakrilatla TEBAC ve Nal katalizörlüğünde asetonitril çözücüsünde 85°C'de etkileşmesiyle sentezlendiler. Her üç monomer de AIBN başlatıcısı ile 1,4-dioksan çözücüsünde 65°C'de polimerleştirildi. Homopolimerler İR, *H-NMR ve 13C-NMR teknikleri kullanılarak karakterize edildi. Ayrıca homopolimerlerin bazı fiziksel özellikleri belirlendi. TSHEMA'mn 4-vinilpiridin (4-Vp) ve akrilonitril (AN) ile kopolimerizasyonu AIBN başlatıcısı ile 1,4-dioksan çözücüsünde bütün kopolimerler % 12'nin altındaki dönüşümlerle yapıldı. TSOEMA ve MSOEMA'nın stiren (ST) ve akrilonitril (AN) ile kopolimerleri AIBN başlatıcısı kullanılarak 1,4-dioksan çözücüsünde 65°C'de % 10'un altodaki dönüşümlerle gerçekleştirildi. Kopolimerlerin yapısı İR, !H-NMR ve 13C- NMR ile karakterize edildi. Ayrıca kopolimer bileşimleri elementel analiz ve ^-NMR ile belirlendi. Kopolimerizasyondaki monomerlerin reaktiflik oranlan Kelen-Tüdos ve Finemann-Ross metodlan kullanılarak belirlendi. Homopolimer ve kopolimerlerin Tg sıcaklıkları DSC ile belirlendi. Homopolimer ve kopolimerlerin termal stabiliteleri TGA ile araştırıldı. Anahtar Kelimeler : Siklobütan, Ketoetil Metakrilat, HEMA, Vinilpiridin, Akrilonitril, Stiren, Monomer, Reaktivite Oranları

m ABSTRACT PhD Thesis THE SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF THEIR POLYMERS AND 1,3,3-TRISUBSTITUED CYCLOBUTANE KETOETHYL METHACRYLATE MONOMERS HAVING AS MESITYLENE 1,2,3,4-TETRAHYDRONAPHTALENE RINGS İbrahim EROL Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciencies,, Department of Chemistry 2002, Page: 102 In this work, the 2-(3-(6-tetralino)-3-methyl-l-cyclobutyl)-2-hydroxyethyl methacrylate (TCHEMA), 2-(3-(6-tetralino)-3 -methyl- 1 -cyclobutyl)-2-oxoethyl methacrylate (TCOEMA) and 2-(3-mesi1yl-3-methyl-l-cyclobutyl)-2-oxoyethyl methacrylate (MCOEMA) monomers were synthesized. The monomer with 6-tetralino having hydroxy! group was prepared by reaction of 3-(6-tetralino)-3-methyl-l-(l,2- epoxyethyl) cyclobutane and methacrylic acid at 85°C in presence of pyridyne and toluene as catalyst and solvent, respectively. Also, the other two monomers were synthesized by reaction of sodium methacylate and 3-(6-tetralino)-3-methyl-l-(2- chloro-1-oxoethyl) cyclobutane and 3-mesityl-l-(2-chloro-l-oxoyethyl) cyclobutane at 85 °C in presence of TEBAC-Nal and acetonitrile as catalyst and solvent, respectively. The three monomers were polymerized at 65 °C in 1,4-dioxane in presence of AIBN initiator. The homopolymers were characterized by IR, JH-NMR,,3C-NMR techniques. Copolymerization of 4-vinylpyridine (4-Vp) and acrylonitrile (AN) of TCHEMA was carried out in 1,4-dioxane at 65 °C in the presence of a-cc'- azobisisobutyronitrile. On the other hand, copolymers of TCOEMA and MCOEMA with ST and AN were prepared in 1,4-dioxane at 65°C in presence of AIBN. In all cases, the copolymerizations were restricted to below 10% conversion in order to satisfy the usual copolymerization equation. The structure of the copolymers was characterized by IR lH. and I3C-NMR techniques. The monomer reactivity ratios of copolymerization were determined according to the Kelen-Tüdös and Fineman-Ross methods. The glas transition temperature (Tg) and thermal satabilities of homopolymers and copolymers were measured by DSC-50 and TGA-50, respectively. Key Word : Cyclobutane, Ketoethyl Methacrylate, HEMA, Vynilpyridyne, Acrylonitrile, Styrene, Monomer, Reactivity Ratios.