Elektron Verici-elektron Alıcı-elektron Verici Yöntem Kullanılarak Düşük Bant Aralıklı ve Çözünür (İşlenebi̇li̇r) Yeni Elektrokromik Polimerlerin Sentezi ve Karakterizasyonları

Abstract

Günümüzde iletken polimerler, inorganik emsallerine göre ileri teknolojik uygulamalarda daha fazla yer almaktadır ve/ veya yer almaları planlanmaktadır. Buradaki temel etken bu malzemelerin hem yarı iletken (sentezlenmesi denenen sıfır bant aralıklı polimerin sentezlenmesi durumunda iletken) özelligi hem de polimerlere ait bir takım üstün özelliklerin (hafiflik, esneklik, ucuz elde edilebilme, kolay islenebilirlik, neme/ korozyona/ asınmaya karsı dayanıklılık gibi) hepsini yapılarında barındırmalarıdır. Bu malzemelerin üstün özelliklerinden birisi de yalnızca monomerin yapısının tasarlanması ile polimerin özelliklerinin ayarlanabilmesidir. Iletken polimerleri tasarlarken birçok yaklasım kullanılmıstır. Bunların içerisinde en tutarlı sonuçları veren ve dolayısıyla en çok kullanılan yöntem elektron Verici-elektron Alıcı-elektron Verici (V-A-V) yöntemdir. Bu yöntem uyarınca, uygun elektron verici (V) ve elektron alıcı (A) grupları belirleyerek bant aralıgını mümkün oldugunca düsürmek veya HOMO (En Yüksek Enerjili Dolu Molekül Orbitali) -LUMO (En Düsük Enerjili Bos Molekül Orbitali) seviyelerini uygulama amacına uygun olarak ayarlamak mümkündür. Bu yöntem aynı zamanda, görünür bölge renklerine sahip elektrokromik polimerlerin sentezi için de oldukça önem arz etmektedir. Bu projede, daha önce literatürde yer almamıs, V-A-V yöntemine göre tasarlanmıs, düsük bant aralıgına sahip, açık hava ortamında ve elektrokimyasal olarak kararlı, p- ve n-tipi katkılandırılılabilen, farklı redoks hallerine, farklı renklere ve tonlarına anahtarlanabilen, çözünür dolayısıyla kolaylıkla islenebilir elektrokromik polimerler (P1 ve P2) için gerekli monomerlerin (1 ve 2) tasarımı, sentezlenmesi ve elektrokimyasal yöntemle polimerlestirilmesi gerçeklestirilmistir. Bu kapsam dâhilinde, literatürde fazla sayıda örnegi bulunan benzotiyodiazol bazlı elektron alıcı birimlerin yerine elektron çekici özelligi daha fazla olan benzobis[c][1,2,5]tiyadiazol ve 6,7-difenil-[1,2,5]tiyadiazolo[3,4-g]kinoksalin gruplarının A grup olarak kullanılmıstır. Böylece LUMO seviyesi daha da asagıya çekilerek, düsük bant aralıklı polimerlerin elde edilmesi saglanmıstır. V grup olarak, hem çözünürlügü saglamak hem de düsük yükseltgenme potansiyeli elde etmek amacıyla, alkil grupları ile türevlendirilmis 3,4-propilendioksitiyofen grupları tercih edilmistir.