dc.contributor.advisor | Öztürk, Bengi Özgün | |
dc.contributor.author | Aşkun, Mina | |
dc.date.accessioned | 2023-12-12T11:43:30Z | |
dc.date.issued | 2023 | |
dc.date.submitted | 2023 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11655/34275 | |
dc.description.abstract | Olefin metathesis is an efficient synthetic method for forming carbon-carbon
double bonds. In parallel to the progress in the chemical industry, metathesis
chemistry has gained tremendous interest within industry and academia in the
last twenty years. Ruthenium-based metathesis catalysts play an important role
in the transformation of petrochemicals and vegetable oils with high unsaturated
hydrocarbon content to the desired products. Metathesis chemistry has
progressed with the invention of high functional group tolerance and air/moisture
stable Hoveyda-Grubbs first and second-generation ruthenium-based metathesis
catalysts. Although Hoveyda-Grubbs type homogenous catalyst showed high
performance in both metathetic and non-metathetic transformation reactions,
non-reusability and separation problems emerge as important problems. In this
context, the immobilization of HG2 catalyst on various support materials solves
iv
the reusability and recovery problems but the decrease in selectivity and the
additional modification protocols such as covalent modification of catalyst
structures limits performance.
In the context of this thesis study, hybrid catalyst systems are developed where
the advantages of homogenous and heterogenous catalytic systems are
combined as an alternative to the catalytic systems in the literature. In this regard,
hollow silica gels were synthesized via the hard-template method through the
coating of iron (III) oxide cores with silica gels using the Stöber method.
The hollow silica gel materials with higher surface area were obtained through
etching the core template. Hoveyda-Grubbs second generation catalyst were
loaded on silica gels with square, peanut and capsule morphology and
encapsulated within the pore structures through post-pore size reduction using
organosilicon derivatives. The pore size reduction allowed the reactants to diffuse
easily through the pores while catalyst was confined within the pore structure.
The obtained catalyst was characterized by transmission electron microscopy
(TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), N2 adsorption/desorption
isotherms and scanning electron microscopy (SEM). The activity of the catalysts
were tested on ring closing metathesis and ethenolysis reactions. The obtained
catalysts showed high selectivity and performance in metatheis reactions and
additionally, such as heterogenous system, the catalyst was separated easily
from the reaction mixture and was used up to tenth turn in ring closing reactions. | tr_TR |
dc.language.iso | tur | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Rutenyum | tr_TR |
dc.subject | Hoveyda-Grubbs | tr_TR |
dc.subject | Etenoliz | tr_TR |
dc.subject | İçi Boş Silika | tr_TR |
dc.subject | Metatez | tr_TR |
dc.title | Atık Bitkisel Yağların Etenolizi için Morfolojik Olarak Farklı Silika Jeller İçerisinde Hoveyda-Grubbs İkinci Nesil Katalizörünün Enkapsülasyonu | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | 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
ii
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. HoveydaGrubbs 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. | tr_TR |
dc.contributor.department | Kimya | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2023-12-12T11:43:30Z | |
dc.funding | TÜBİTAK | tr_TR |