ATIK BİTKİSEL YAĞLARIN ETENOLİZİ İÇİN MORFOLOJİK OLARAK FARKLI SİLİKA JELLER İÇERİSİNDE HOVEYDA-GRUBBS İKİNCİ NESİL KATALİZÖRÜNÜN ENKAPSÜLASYONU
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MİNA AŞKUN
Danışman: Bengi Özgün Öztürk
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Olefin metatez karbon-karbon ikili bağlarının oluştuğu etkin bir sentetik metottur. Kimya sektöründeki gelişmelere paralel olarak metatez kimyası son yirmi yıllık süreçte gerek endüstriyel gerek akademik alanda büyük ilgi çekmektedir. Petrokimyasal ürünlerin yanı sıra doymamış hidrokarbon içeriği yüksek bitkisel yağlar ve doğal ürünlerin hedef ürünlere dönüştürülmesinde rutenyum bazlı metatez katalizörleri büyük rol almaktadır. Özellikle fonksiyonel grup toleransı yüksek ve havaya/neme karşı kararlı Hoveyda-Grubbs birinci ve ikinci nesil rutenyum bazlı metatez katalizörlerinin geliştirilmesi ile metatez kimyası büyük bir ivme kazanmıştır. Her ne kadar homojen Hoveyda-Grubbs tipi katalizörler birçok metatetik ve non-metatetik reaksiyonda yüksek performans gösteriyor olsa da tekrar kullanımlarının olmaması ve reaksiyon ortamından zor ayrılma gibi sorunları bulunmaktadır. Bu bağlamda HG2 (Hoveyda Grubbs 2. Nesil) katalizörünü çeşitli destek malzemeler üzerine desteklenmesi ile geri kazanım ve tekrar kullanım sorunu çözülmüş olsa da seçiciliğin azalması ve katalizör yapısının kovalent modifikasyonu gibi süreçler performansı kısıtlamaktadır. Bu tez çalışması kapsamında literatürdeki katalitik sistemlere alternatif olarak homojen ve heterojen katalizör sistemlerinin avantajlarını bir araya getiren "hibrit" katalizör sistemleri geliştirilmiştir. Bu bağlamda farklı morfolojilere sahip içi boş silika jel bileşikleri sert-şablonlama metodu ile demir oksit türevlerinin Stöber metodu vasıtasıyla SiO2 katmanı ile kaplanmıştır. İç şablonun çıkarılması ile yüksek yüzey alanına sahip içi boş silika jel malzemeleri geliştirilmiştir. Hoveyda-Grubbs ikinci nesil katalizörünün kare, fıstık-kabuğu ve kapsül morfolojisine sahip silika jel içerisine yüklenmesi ve por boyutunun organosilikon türevleri ile küçültülmesi ile katalizör yapı içerisine enkapsüle edilmiştir. Por boyut küçültme işlemi ile katalizörün dışarıya çıkışı engellenirken reaktantlarının boşluk yapısını girip çıkabilmesi sağlanmıştır. Elde edilen katalizör geçirgenli elektron mikroskobisi (TEM), X-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS), N2 adsorpsiyon/desorpsiyon izotermi, taramalı elektron mikroskobisi (SEM) metotlarıyla karakterize edilmiştir. Katalizörlerin aktiviteleri halka kapanma metatez ve etenoliz reaksiyonları üzerinde test edilmiştir. Elde edilen katalizörler metatez reaksiyonlarda yüksek seçicilik ve performans göstermenin yanı sıra tıpkı bir heterojen katalizör gibi reaksiyon ortamından kolayca ayrılmış ve halka kapanma reaksiyonlarında onuncu tura kadar tekrar kullanım özelliği göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Rutenyum, Hoveyda-Grubbs, Etenoliz, İçi Boş Silika, Metatez