Yaşayan Katyonik Polimerleşme Yöntemiyle Polifosfazen ve

3. Ulusal Polimer Bilim ve Teknolojisi Kongresi ve Sergisi,
12 – 14 Mayıs 2010, Kocaeli Üniversitesi – Kocaeli
PS 16
Yaşayan Katyonik Polimerleşme Yöntemiyle Polifosfazen ve Türevlerinin
Sentezi ve Uygulama Alanları
Yunus Karataşa,b, Hans-Dieter Wiemhöfera
a
Münster Üniversitesi, İnorganik ve Analitik Kimya Enstitüsü, Münster / ALMANYA
b
Ahi Evran Üniversitesi, Kimya Bölümü, Kırşehir / TÜRKİYE
[email protected]
Polifosfazenler, sadece birkaç farklı zincir yapısına sahip olmalarına rağmen, kolay bir
şekilde fonksiyonel grupların takılabilmesi sebebiyle inorganik polimerler arasında üzerinde en çok
çalışılan polimer sınıfını oluşturmaktadırlar[1,2]. Bu özelliğinden dolayı polifosfazenlerin sentezi
yıllardır birçok farklı araştırma gruplarının ilgisini çekmekte, uygulamalarının yanı sıra yeni ve
kolay sentez metotları geliştirilmeye çalışılmaktadır.
Cl
PCl3 + Li
N(SiMe3 )2
P N
Cl
n
(1)
Polifosfazenler her bir fosfor üzerinde iki fonksiyonel grubun bağlı olduğu birbirini takip
eden fosfor ve azot bağlarından oluşmaktadır. Yukarıdaki tepkime şemasında da görüldüğü gibi,
basit başlangıç maddelerinin bir seri tepkimesi sonucunda monomer saf ve yüksek bir verimde
sentezlenebilmekte, bu monomerin yaşayan katyonik polimerleşme yöntemiyle polimerleştirilmesi
sonucu poli(dikloro fosfazen) (1) elde edilmektedir. Elde edilen polimer, yaşayan katyonik
polimerleşme yöntemi ile sentezlenen bütün polifosfazenlerde başlangıç malzemesi olarak
kullanılmaktadır.[1,2]
Yandaki şekilde de özetlendiği üzere, polimer zinciri üzerindeki bulunan fosfor-klor
bağları aşırı reaktif olduklarından, birçok fonksiyonel grupla kolay bir şekilde nükleofilik olarak
yer değiştirebilmekte, böylece farklı fiziksel ve
kimyasal özelliklere sahip polimerlerin sentezlenmesine
imkan sağlamaktadır. Bu yöntemle iletkenden
yalıtkana, amorftan kristale, hidrofilden hidrofoba
değişik
özelliklerde
polimer
yapıları
hedeflenebilmektedir. Sentez yelpazesinin çok geniş
olması ayrıca polifosfazenlere birçok farklı potansiyel
uygulama alanlarında da kullanılma yolunu açmıştır.
Farklı özelliklere sahip bu polimerler elastomer film ve
kaplama; yanmaz polimerler; optik ve elektro-optik
uygulamalarda
fiber
olarak;
biyomedikal
uygulamalarda; polimer elektrolit, hidrojen yakıt pilleri,
sensör v.b. birçok uygulamada membran olarak ve daha
birçok farklı uygulamalarda kullanılmaktadır. Yaşayan
katyonik polimerleşme yöntemiyle sentezlediğimiz
polimer sentezinin yanı sıra, grubumuzda özellikle lityum-iyon pilleri ve hidrojen yakıt
hücrelerinde uygulama amaçlı sentezi gerçekleştirilen fosfazen türevleri ve diğer genel
uygulamaları özet olarak sunulacaktır.
Kaynaklar:
[1] Allcock, H. R. Chemistry and Applications of Polyphosphazenes, John Wiley & Sons, 2003.
[2] Gleria, M.; De Jaeger, R. Phosphazenes: A Worldwide Insight, Nova Science Publishers, 2004.
101