Ru kompleksleri içeren yeni sınıf poli(2,5-Ditiyenilpirol) türevlerinin sentezi ve elektrokromik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Rutenyum (Ru) bipiridin koordinasyon kompleksleri elektrokromik olmaları ve aynı zamanda anodik ve katodik elektroaktivite göstermeleri sebebi ile önemli bir malzeme grubunu oluştururlar. İletken polimerler ve metal komplekslerin bir araya getirilmesi ile hazırlanan metalopolimerler gelişmiş optoelektronik özellikler sergileyen yeni bir malzeme sınıfıdır. Bu çalışmada literatürde bilinmeyen, SNS (2,5-ditiyenilpirol) gibi elektrokimyasal yol ile kolay polimerleştirilen bir grup içeren Ru kompleksleri hazırlanması, ilgili polimerlerin elektrokimyasal yöntem ile sentezlenmesi, bu polimerlerin optoelektronik, elektrokromik özelliklerinin incelenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla öncelikle Ru kompleksi içeren (SNS-Ru) ve içermeyen (SNS-L) bileşikleri hazırlanmış ve elektrokimyasal davranışları incelenmiştir. Sentezlenen monomerlerin oldukça düşük yükseltgenme potansiyeline sahip oldukları ve rijit grupların varlığının polimerizasyona engel olmadığı belirlenmiştir. Potansiyodinamik koşullarda sentezlenen homopolimerlerin (P(SNS-L) ve P(SNS-Ru)) elektrokimyasal davranışları dönüşümlü voltametri tekniği ile incelenmiş ve P(SNS-Ru)'nun P(SNS-L)'den ve literatürdeki diğer P(SNS)'lerden farklı olarak hem anodik hem de katodik alanda aktivite gösterdiği belirlenmiştir. P(SNS-L) ve P(SNS-Ru)'nun elektrokromik özellikleri kolorimetrik analiz, spektroelektrokimya ve kinetik çalışmaları ile değerlendirilmiştir. Spektroskopik çalışmalar neticesinde mesafe koruyucu grubun SNS omurgası ve Ru kompleksi arasında elektronik delokalizasyona engel olduğu ve bu sebeple P(SNS-Ru)'nun ambipolar ve multikromik özellik gösterdiği belirlenmiştir. Bu çalışmalara ek olarak, SNS-Ru ve EDOT'un (3,4-Etilendioksitiyofen) kopolimerleri hazırlanmış ve optoelektronik özellikleri açısından incelenmiştir. Yapılan çalışmalar kopolimerizasyonun polimerin bant aralığı, yükseltgenme potansiyeli, tepki zamanı ve optik kontrast gibi önemli özelliklerini iyileştirebildiğini ve Ru (II) kompleksi içeren P(SNS) polimerlerinin renk skalasına nitelikli katkı sağlayabildiğini göstermiştir.