Third Generation in Supramolecular Chemistry:...

92
Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü KONYA Prof. Dr. Mustafa YILMAZ KiMYA ARAŞTIRMALARI, TEKNOLOJiYE AKTARIMI ve ÖNCELiKLERiMiZ

Transcript of Third Generation in Supramolecular Chemistry:...

Page 1: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü KONYA

Prof. Dr. Mustafa YILMAZ

KiMYA ARAŞTIRMALARI,

TEKNOLOJiYE AKTARIMI

ve ÖNCELiKLERiMiZ

Page 2: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

2

Page 3: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

3

SELCUK UNIVERSITY

Page 4: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

SCOPUS

http://www.scopus.com.scopeesprx.elsevier.com

Chemical Abstracts Service Source Index (CASSI)

Kimya araştırması nasıl yapılır ???

Araştırma ile ilgili yeteri kadar literatür taraması yapıldı mı?

Bunun için elektronik ortamda bilgiye ulaşma

ISI Web of Science 6500-7000 journals

http://www.isiknowledge.com veya

Page 5: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Lİteratür verileri yeterince değerlendirilir ve konunun yeterince özgün olduğu kanaatine varıldıktan sonra deneysel aşamaya geçilir.

Yayın aşaması

Deneysel veriler toplanır ve bulgular değerlendirilir.

Yeterli ise, gerekli kimyasallar ve malzemeler temin edilerek deneysel aşamaya geçilir.

Böyle bir çalışmayı yapabilmek için mevcut alt yapımız yeterli mi?

Page 6: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Bilimsel bilgi paylaşılmalıdır

Yazılı

Bildiri özeti

Dergi* Kitap

Bilimselindeksleregiren (SCI)

Bilimselindeksleregirmeyen

* Süreli yayın

Bilimsel bilginin en etkili paylaşım yolu

Sözlü

Bildiri Konferans -Seminer

Page 7: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Ülke Yayın sayısı Atıf sayısı Ortalama atıf sayısı

Amerika Birleşik Devletleri 2.842.255 39.987.564 14,07

Japonya 758.764 6.837.347 9,01

Almanya 732.911 8.409.979 11,47

İngiltere 652.095 8.385.007 1,.86

Çin Halk Cumhuriyeti 5.99.298 2.880768 4,81

Fransa 525.128 5.631.061 10,72

Kanada 403.263 4.645.436 11,52

İtalya 384.287 3.924.702 10,21

İspanya 288.577 2.589.912 8,97

Avustralya 261.235 2.709.128 10,37

Rusya 261.056 1.078.744 4,13

Hindistan 237.133 1.112.772 4,69

Hollanda 224.614 3.036.523 13,52

Güney Kore 222.488 1.318.397 5,93

İsveç 167.176 2.150.929 12,87

İsviçre 163.161 2.402.195 14,72

Brezilya 161.769 903.285 5,58

Tayvan 145.288 847.009 5,83

Polonya 131.120 766.166 5,84

Belçika 122.476 1.428.814 11,67

Türkiye 116.296 480.900 4,14

İsrail 105.103 1.153.465 10,97

İskoçya 101.811 1.359.882 13,36

Danimarka 88.472 1.219.245 13,78

Avusturya 85.522 956.342 11,18

Finlandiya 82.658 995.738 12.05

Yunanistan 71.189 492.508 6,92

Meksika 64.985 385.834 5,94

Norveç 61.858 674.874 10,91

Çek Cumhuriyeti 57.296 377.910 6,60

Tablo 1. Ülkelerin yayın ve atıf sayıları

Not: Ülkeler yayın sayılarına göre sıralanmaktadır

Page 8: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Alan Toplam yayın

sayısı

Türkiye’nin

yayın sayısı

Katkı oranı (%) Alandaki katkı

sıralaması

Klinik tıp 1.896.937 42.011 2,215 13

Ziraat 175.686 3886 2,212 14

Mühendislik 730.267 11.790 1,614 16

Bitki ve hayvan bilimleri 509.778 8082 1,585 20

Çevre ve ekoloji 234.223 3342 1,427 23

Farmakoloji 165.667 2282 1,377 20

Malzeme bilimi 414.073 5181 1,251 19

Kimya 1.099.320 12.011 1,093 21

Yer bilimleri 254.530 2578 1,013 25

Bilgisayar bilimleri 247.585 2205 0,891 26

Matematik 229.831 2037 0,886 25

Nöroloji 281.543 2470 0,877 24

Biyoloji ve biyokimya 532.887 4413 0,828 27

Fizik 841.932 6043 0,718 31

Ekonomi ve işletme 145.930 1015 0,696 26

Mikrobiyoloji 151.174 1033 0,83 31

Psikiyatri ve psikoloji 221.484 1419 0,641 21

Sosyal bilimler 385.211 2119 0,550 28

İmmünoloji 118.947 596 0,501 32

Moleküler biyoloji ve genetik 258.180 1225 0,474 31

Uzay bilimleri 114.818 503 0,438 39

Tablo 2. Alanlarına göre Türkiye’nin dünya literatüründeki yeri

Not: Alanlar katkı oranlarına göre sıralanmaktadır

Page 9: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Bilimsel bilgi aynı zamanda teknolojiye dönüşmelidir

Buluş, Patent

Bilimsel bilgi

Teknolojiye dönüşüm

Yaşam standartlarında gelişme= ülkelerin uluslararası gücü

Bilimsel bilginin en etkili kullanılış biçimi

Page 10: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Bilimsel bilginin teknolojiye dönüşebilmesi için:

Nitelikli olması gerekir

Gerekli disiplinler arasında doğru işbirliği (meslek

şovenizmi yapmaksızın multidisipliner çalışabilme)

Etik kurallar çerçevesinde üretilmiş olması gerekir

Nitelikli bilim insanı

Uygun hipotez (geçek bir problemin çözümüne

yönelme)

Nitelikli ortam (akredite laboratuvar, bilime saygılı

ülke vb.)

Nitelikli malzeme

Page 11: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Ülkelerin aldıkları patent sayıları teknolojiyi ekonomiye yansıtma ve bilimsel bilgiyi ekonomik gelişmede kullanmanın en önemli göstergesidir.

Ama patent olmaksızın, sadece yayın yapılarak,

bir buluşun teknolojiye dönüşmesi ve ekonomiye

katkı sağlaması mümkün değildir.

Her patent mutlaka etkin bir şekilde teknolojiye

dönüşmeyebilir.

Patent alan bir verinin teknolojiye dönüşme

olasılığı kuvvetlidir.

Page 12: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Bin kişi başına düşen bilim insanı sayısı

Japonya 9.7

Teknolojiyi ekonomiye yansıtma başarısında Türkiye 49 ülke içinde 33.

Türkiye 1.1

Yunanistan 3.8

AB 5.

ABD 8.6

Page 13: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Ülkelerin patent başvuru sayıları: 2005 2009

ABD 46.857 45.790

Japonya 24.870 29.857

Almanya 15.987 16.736

G.Kore 4.689 8.066

Çin 2.512 7.946

Fransa 5.756 7.166

İngiltere 5.095 5.320

Hollanda 4.504 4.471

İsviçre 3.294 3.688

İsveç 2.887 3.677

İtalya 2.349 2.885

Kanada 2.320 2.572

Finlandiya 1.893 2.173

Avusturalya 2.001 1.800

İsrail 1.461 1.578

Türkiye 174 393

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

26

Page 14: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Fenol’ün Öyküsü

Fenol, formaldehitle asidik yada bazik

ortamda reaksiyona sokulduğunda

kıvamlı bir sıvıya dönüşür bu madde

fenolik reçine olarak bilinir. Ve bu

maddeyi bir çok yerde kullanırız

özellikle odundan yapılmış malzemeleri

suya karşı dirençli hale getirimesinde

Page 15: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

H H

O

Baz/Asit

OH OH

OH OH

OH OH

+

Page 16: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Leo Hendrik Baekeland) (1863-

1944) adlı Belçikalı kimyacı 1909

yılında bu reçineyi çapraz

bağlayıcılarla etkileşirerek

günümüzdeki bakaliti buldu .

Page 17: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Peki bakaliti önemli kılan nedir???

İlk sentetik ticari polimer olması.

Isıya dayanıklı olması.

Hiçbir organik çözücüde çözünmemesi

İstenilen biçimde ve istenilen yerdekullanılacak duruma getirilme imkanısağlar.

Endüstride yaygın kullanım alanına sahiptir. Örneğin;

Page 18: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Elektrik iletmediğinden bir çok elektrik malzeme yapımında

Değişik maksatlarla silah sanayinde geniş bir kullanımalanı vardır.

Otomobillerde iç döşeme, lastik, fren balataları içinyapıştırıcı, vs. yapımında yaygın olarak kullanılmakta.

Page 19: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Süs eşyası, yapımndaa ve daha bir çok eşyanınyapımında

Page 20: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

1980 yıllarda WashingtonÜniversitesinden David Gutsche, fenol-formaldehit arasında reçine oluşmadan, bir basamakta 4, 6 ve 8 fenol halkası bulunduran bileşikleri elde etmeyi başardı. Bu bileşikler önemliydi çünkü halkalı ve bir sepet halini alabiliyordu.

Page 21: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

21

Page 22: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

22

Page 23: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

23

citation Overview Total: 4337 papers

Page 24: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Bu halkalı Fenolik Bileşiklerin Önemi

p-Alkilfenol ve formaldehitten kolayca sentezlenir.

Limitsizce fonksiyonlandırılabilirler.

Bu bileşiklerin değişik çaplarda halka boşluğu vardır.

Katyonlar, anyonlar ve nötral moleküllerle kolaylıkla

kompleks oluşturabilirler.

Page 25: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

25

Halkalı Fenolik Bileşiklerin Kullanım Alanları

Molekül veya iyon taşıyıcı olarak,

Kromatoğrafik çalışmalarda

Enantiyoselektif çalışmalarda

Enzim-mimik çalışmalarında

Kataliz olarak

Elektrot ve sensör çalışmalarında

Page 26: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

3) Geri kazanılacak maddenin çevre için oldukça tehlikeli, zehirli ve kanserojen olması ( Cr2O7

2- , CrO4

2-, AsO43-, Hg++, Cd++, Cu++ v.b.).

Bir madde niçin değişik teknikler kullanılarak

geri kazanılmak istenir ?

1) Geri kazanılacak maddenin çok değerli olması.

2) Geri kazanılacak maddenin değerli, aynı zamandaradyoaktif olması (Cs, Sr, UO2

2+ v.b. ).

Page 27: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Deniz suyunun litresinde yaklaşık 3.3 µguranyum olduğu bilinmektedir. Buna göredenizlerde yaklaşık 4.5×1012 ton uranyumbulunmaktadır.

Ayrıca sularda litrede 3.3 mg kadar uranyumolması insanlar için tehlikelidir.

Vucuda alınan uranyum karbonatla hızlıcakararlı kompleks oluşturarak böbrek vekemiklere etki eder.

Konstantinou, M., Pashalidis, I., Medit. Mar. Sci. 5, 55-60 (2004).

Page 28: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Japon’ya dan Shinkai ve arkadaşları (1987)

Bu halkalı fenolik bileşikleri kullanarak

deniz suyundan uranyum izole etmeyi

başardılar.

S

OH

OO

NH

6

Halkalı fenol miktarı : 0,1 g

Suyun akış hızı : 30 mL/dk

İzole edilen UO22+ : 100 µg

* Shinkai, S.; Koreishi, H.; Ueda, K.; Arimura, T.; Manabe, O., J. Am. Chem. Soc., 109,

6371 (1987).

Page 29: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Mc Kervey et al., J. Chem. Soc.,

Chem. Commun., 388 (1985).

Arneud-Neu et al. J. Am. Chem. Soc., 111(23):

8681-8691.

Halkalı fenolik bileşiklerin iyon taşıyıcı olarak

kullanılması

Page 30: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)
Page 31: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)
Page 32: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Halkalı fenolik bileşiklere manyetik özellik kazandırılması

Page 33: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Yapılan bir çalışmada manyetik

nanopartiküllere Doxorubicin

denen kanser önleyici bir ilaç

bağlanarak kanserli bir hücrenin

tedavisinde kullanılabildi.

İlaçların yan etkisine paydos !!!

Page 34: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Sensör Çalışmaları

* Kim et al., J. Org. Chem., 68, 597 (2003)

Page 35: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

35

Halkalı Fenolik Bileşiklerin nem sensörü sensörü olarak kullandık

S.Okura,M. Kus, F. Ozelb, M.Yılmaz, Sensors and Actuators B (in press) 2009

Page 36: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Oh S.W., Moon J.D., Lim H.J., Park S.Y., Kim T., Park J.B., Han M.H., Snyder M., Choi E.Y. The FASEB Journal 2005.

Protein sensörü

olarak

Page 37: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Kaliksaren çip

Süperaldehit çip

Karboksil çip

Protein sensörü olarak

Page 38: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Katalizörün hikayesi

Niye Kataliz ?

Kataliz nedir ?

Halkalı Fenolik Bileşiklerin Katalizör olarak kullanılması

Page 39: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Niye Kataliz ?

Bu reaksiyonların hızlı olmasını isteriz

Kimyada reaksiyonların çoğu oldukça yavaştır

Page 40: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Kataliz nedir ?

Kataliz + Reaktant kataliz + Ürünler

Endüstriyel açıdan önemli olan bazı kimyasalreaksiyonların hızı ekonomik bir üretim için yeteri kadaryüksek olmayabilir. Bu nedenle bu tür reaksiyonlarda"katalizör“ olarak adlandırılan maddeler kullanılarak,reaksiyonların çok daha kısa sürede dengeye ulaşmasısağlanır

Page 41: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Aktivasyon Enerjisi

Page 42: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Katalizörler

Homojen Katalizörler

HetorejenKatalizörlerBiyokatalizörler

Geçiş Metal

Bileşikleri

Asit/BazKatalizörleri Faz Transfer

Katalizörleri

Page 43: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Homojen Katalizörler

Katalizör tepkenlerle aynı fazdadır,ürünlerden ve çözücüden ayrılması zordur.

Hetorejen Katalizörler

Katalizör tepkenlerle ayrı fazdadır, hazırlanması kolaydır.

Page 44: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Entry Katalizör R-X Verim (%)

1 2

1 None CH3(CH2)7Br Eser miktarda eser miktarda

2 TAC4M c-C6H11CH2Br 91 0

3 TAC4M 4-t-BuC6H4CH2Br 94 eser miktarda

4 TAC4M 4-BrC6H4CH2B 92 0

5 TAC4M 2-C10H7CH2Br 87 0

O +

Katalizör 1.0 mol %4 N NaOH 3 mL

100oC, 10 h

O

R

+1 2

R-X R-OH

OMen

N+Me3Cl-

CH2

TAC4M

Halkalı Fenolik Bileşiklerin Katalizör olarak kullanılması

Page 45: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Bir kimyasal reaksiyonun hızını artıran vekatalizledikleri reaksiyon sırasında tüketilmeyenprotein katalizörleridir.

Enzimler biyokatalizler olarak bilinirler

Biyokatalizörler

Page 46: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Enzimler kısaca anahtar kilit modeline göre

çalışırlar:

Page 47: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Enzimleri diğer katalizörlerden ayıran

3 önemli özellik:

1- Son derece hızlı çalışırlar.

2- Seçimlidirler (Kemoselektif- Stereoselektif)

3- Biyokimyasal reaksiyonları düşük enerji ve

vucut ısısında gerçekleştirirler.

Page 48: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

LİPAZLAR

Lipazlar hayvansal, bitkisel ve mikrobiyolojikkaynaklardan elde edilebilir.

Lipazlar kataliz ettikleri çoklu reaksiyonlara bağlı olarak çok geniş uygulama çeşitliliğine sahiptir.

Esterleşme, transesterleşme ve hidroliz

gibi tepkimeleri katalizler

Page 49: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

ENDÜSTRİ ALANI UYGULAMALAR ÜRÜNLER

Hidrolizler

Besin (günlük) Süt yağının hidrolizi Günlük ürünlerdeki

Kimyasal yağ işlemi Katı ve sıvı yağların hidrolizi

Yağ asitleri , mono- ve diaçilgliseroller Lipidanalizi için reaktifler

Kimyasal (deterjan) Triaçilgliserollerdeki yağ asidleri dağılımını analizi Yağ lekeleri, damlaları ve lipidlerin giderilmesi

Çamaşır ve ev eşyalarıiçin Deterjanlar

Tıp Kanda triaçilgliserol tayini Rutin kitler

Esterifikasyon

Kimyasal (kozmetik) Esterlerin sentezi Kiral ara ürünler esterler

Gıda (kimyasal ve ilaç) Doğal yağların transesterifikasyonu

Katı ve sıvı yağlar (örn: kakao yağ)

Page 50: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Enzimlerin ilaç endüstrisindeki önemi pek çoksayıdaki enatiyomer karışımını tek enantiyomer haledönüştürmesinden kaynaklanamaktadır.

Enantiyomerler

R – Ibuprofen S - Ibuprofen

Yan etkisi : var yok

S – Ibuprofen

Ağrı giderici

Enzim

Page 51: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Enantiomerler moleküler ikizlerdir ve hemenhemen bütün fiziksel ve kimyasal özellikleri birbirlerininaynı olduğu için bilinen yöntemlerle ayrılmaları mümkündeğildir.

Page 52: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Birbirinin ayna görüntüsü olan izomer çiftidir.(Stereoizomerlerin alt grubu)

ENANTİOMER = OPTİK İZOMER

ENANTİOMER

Enantiomer Çiftinin Fiziksel Özellikleri

Erime noktası

Kaynama noktası

Yoğunluk , vb

AYNI

Optik aktivite FARKLI

Page 53: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Enantiyomerlerin saf olarak elde

edilmesinin İlaç üretimindeki önemi;

Bir enantiyomeri istenen biyolojik

aktiviteye sahiptir.

İnaktif enantiyomer yan etkilere sahip

olabilir.

Page 54: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Thalidomide

R- Thalidomide S –Talidomid

(bulantı önleyici) (teratojenik)

Page 55: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

1950 lerde Avrupa’da

Talidomide karışım

şeklinde satıldı

Yılda 300 milyon

dolar’lık Talidomide

satıldı

46 Ülkede 37

farklı isimle

Satıldı.

Page 56: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)
Page 57: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)
Page 58: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Enzimlerin pahalı ve ortam koşullarına dayanıksız olması, bilim adamlarını enzimlerin daha ekonomik ve kullanışlı hale getirilmesi için onları farklı destek maddelerine farklı metotlar kullanılarak immobilize ederek kullanmaktadırlar

Böylece enzimBirçok kez ve uzun süre kullanılabilir.Serbest enzime kıyasla daha karalı hale gelir.Çevre koşullarına (pH, sıcaklık vs. ) karşı daha dayanıklılardır.

Page 59: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Lipaz

Matrix

Sol-jel enkapsülasyon metodu

Page 60: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Sol-jel İmmobilize Lipazlar ile (R/S)-Naproksen metil ester’in enantiyoseçimli Hidrolizi

H3CO

COOCH3

H3CO

COOH

H3CO

COOCH3

serbest veyaimmobilize lipaz

tampon / izooktan

(R )-Naproxen metil ester

( S )- Naproxen

(R / S )-Naproxen metil ester

Page 61: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)
Page 62: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

HPLC kromatografisi ile izlenmesi

Page 63: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Conditions:

Chiralpak AD-H

Hexane/IPA/TFA, 80:20:0.1

Flow: 1.0 mL/min

Conditions:

Chiralpak AS-RH

aq. H3PO4 (pH2)/ACN, 60:40

Flow: 0.7mL/min

Conditions:

Chiralpak AD-H, 100x4.6mm

CO2/MeOH, 80:20

Flow: 5.0 mL/min

Conditions:

Chiralpak AD-H, 100x4.6mm

CO2/MeOH, 90/10

Flow: 2.0 mL/min

CH3

O

OH

MeO

Naproxen’in enantiomerlerine ayrılmasında kullanılan bazı

kolonlar.

Page 64: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Özellikle fiziksel ve kimyasal nitelikleri çok benzeyen maddelerin ayrılma işlemlerinde, kromatografi yönteminin kullanımı ile başarılı sonuçlar elde edilmektedir. Kromatografi tekniğinde yararlanılan temel prensip,

bir karışımdaki çeşitli maddelerin hareketli bir faz

yardımı ile sabit bir faz üzerinden geçirilmeleri ve bu geçiş sırasında farklı hızlarla

hareket edebilmeleridir

Hareketli faz

Durağan faz

moleküller

KROMATOGRAFİ

Page 65: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Dedektör

Kolon (sabit faz)

Pompa

Çözücü (haraketli faz)

Enjektör

HPLC KROMATOGRAFİSİ

Page 66: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Kiral kolonlar

Kiral olmayan kolonlar

3.000-5.000 TL

1.000-3.000 TL

Page 67: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Halkalı fenolik bileşiklerin sabit faz olarak kullanılması

1 p-aminofenol

2 m-amino fenol

3 o-amino fenol

4 p-nitro fenol

5 m-nitro fenol

6 p-kloro fenol

7 o-chlorophenol

8 o-nitrophenol

9 2,6-dichlorophenol

10 10 2,6-dichlorophenol

ODS

Kaliks

Page 68: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Öncelikli teknolojik alanlarımız

6. İnce film teknolojisi5. Malzeme teknolojileri4. Polimer teknolojileri3. Biyoteknoloji2. Katalizör teknolojileri

1. Nanoteknoloji

Page 69: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Nano kelimesi Yunanca nannos kelimesinden gelir

ve “küçük yaşlı adam veya cüce” demektir.

Günümüzde nano, teknik bir ölçü birimi olarak

kullanılır. Bir nanometre, metrenin milyarda birine

denk gelir.

Nanobilim ve nanoteknolojinin tam bir tanımı

olmamakla birlikte, genel görüşe göre 1-100

nanometre boyutlarındaki maddelerin anlaşılması,

kontrol edilmesi ve işlevsel hale getirilmesidir.

Page 70: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

NANOTEKNOLOJİ NEDİR?

Nanometre ölçeğindeki malzemenin tasarımı,

üretimi, montajı, karakterizasyonu inceleyen ve

hızla gelişen disiplinler arası araştırma-geliştirme

faaliyetlerinin tümünü temsil etmektedir.

Page 71: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Alyuvarlar: bir kaç

bin nanometre

Page 72: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Nanoteknoloji;

fizik, kimya, biyoloji ve mühendislik

gibi disiplinler arası bir konuma sahip

olmasının yanı sıra,

Endüstri, uzay, ilaç, elektronik, tarım

ve sağlık gibi bütün alanlara potansiyel

etkileri bulunmaktadır.

Page 73: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

NANOTEKNOLOJİNİN KULLANIM ALANLARI

Malzeme ve İmalat Sektörü

Nano Elektronik ve Bilgisayar Teknolojileri

Tıp ve Sağlık Sektörü

Havacılık ve Uzay Araştırmaları

Çevre ve Enerji

Biyoteknoloji ve Tarım

Savunma Sektörü

Page 74: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Nao boyutlu çinko oksit sayesinde UVB ve UVA zararlı

ışıklarını geçirmez.

Güneş Kremleri sonucunda ortaya çıkan beyazlık

oluşmaz.

Güneş kremi

Page 75: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Su tutmayan nano kaplamaLotus bitkisi (beyaz nilüfer),

çamurlu ve kirli ortamlarda

yetişir buna rağmen bitkinin

yaprakları sürekli temizdir

Page 76: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Lotusanla kaplı bir bina

cephesinde su damlalar-

ının temizleyici etkisi.

Su damlasının normal

bir yüzeydeki etkisi

Yağmur damlasının

lotusan yaprağı

üzerindeki temiz-

leyici etkisi.

Page 77: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)
Page 78: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Çelikten 10 kat daha güçlü ve 6 kat daha

hafif yapılar

Page 79: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Yapılarına göre iletken ve yarıiletken olarak

görev yapabilir

Isı iletkenlikleri çok yüksektir

Page 80: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Kalıcı bilgisayar belleği

Karbon nanotüp düz ekran televizyonlar

Kurşun geçirmeyen kumaşlar, leke ve bakteri

tutmayan kumaşlar Ortamda bulunan zehirli gazları algılayabilen

gaz dedektörü

Yüksek yoğunluklu bilgi depolayan küçük

ölçekli sabit disk

Page 81: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

HİDROJEN DEPOLAMA

Geçiş elementleri (Pt,

Pd, Ti, V,...) ile

işlevleştirilen nanotüpler ve

moleküllere çok yüksek

kapasitede hidrojen

depolanabileceği

gösterilmiştir.

Page 82: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

1 Bar 70 Bar

Page 83: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)
Page 84: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)
Page 85: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Bu buluşun, geleceğin otomobillerinde

kullanılacak verimli yakıt hücreleri ve

katalizörlerin tasarımında kullanılması

düşünülmektedir.

Page 86: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Günümüzde bir DVD’nin bilgi saklama

kapasitesini belirleyen, yazılan ışığın

dalga boyudur.

Nanoplazmonik yapılarda bu dalga

boyunun 30 kat küçüldüğü düşünülürse,

bu yapıların DVD yazma ve okumasında

kullanılması, DVD’lerin kapasitesini

1000 kat arttırabilecektir.

Page 87: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Nanoteknoloji Tabanlı Kumaşlar

Özel polimerler sayesinde terin emilip

vücudun kuru kalmasını sağlayan, su tutmayan

giysiler

Dokumada kullanılacak elektronik fiberler

sayesinde ;

-İstenildiğinde renk değiştirebilen,

-Vücudu zararlı ışınlardan koruyan,

-Güneş enerjisinden elektrik üreterek yazın

soğutan, kışın ısıtabilen giysiler

Page 88: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

SEKTÖR PAY (USD)

Malzeme Bilimi 340 milyar

Elektronik 300 milyar

Eczacılık 180 milyar

Kimya&Petrol 100 milyar

Uçak Sanayi 70 milyar

Sağlık-Bakım-Kozmetik 30 milyar

Cihaz-Aletler 20milyar

Üretim Teknikleri 45milyar

TOPLAM 1 Trilyon Dolar

2015’te dünyada nanoteknoloji için ayrılan

paradan pay alacak sektörler:

Page 89: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Ülkemizdeki Şirketler

Dyo: Solmaya, kirlenmeye dirençli, kendini temizleyen

nanoteknoloji ürünü akıllı boya üretti.

Arçelik: Eylül 2003’te koku filtreli hijyen uygulaması

ile nanoteknoloji ürünü buzdalabı üretti ve Temmuz

2004’te yine nanoteknoloji ürünü olan tam koruma

üçgenli multihijyen buzdalabını pazara sundular.

Yeşim Tekstil: Kolay ütülenen, çabuk kuruyan ve

leke tutmayan akıllı kumaşlar üretti.

Page 90: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

NANOTIP

Teşhis ve tedavi amaçlı nanorobotlar

Dolaşım sistemindeki zararlı

maddelerin temizlenmesi

Hasarlı dokulara oksijen sağlanması

Çeşitli hastalıkların izlenmesi ve teşhisi

Bakteri ve virüs enfeksiyonlarının

tedavi edilmesi

Kanser hücrelerinin saptanıp yok

edilmesi

Page 91: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)

Ülkelerin gelişmişlik seviyelerini belirleyecek olan

nanoteknoloji ülkeler arası teknolojik bir yarışa

dönüşmüştür.

Nanoteknolojinin modern insan yaşamını buhar

makinasından ve bilgisayarlardan çok daha fazla

etkileyeceği beklenmektedir.

Page 92: Third Generation in Supramolecular Chemistry: …maycalistaylari.comu.edu.tr/calistaykimya/sunumlar/...Alan Toplam yayın sayısı Türkiye’nin yayın sayısı Katkı oranı (%)