Yüzey aktif madde işlevine sahip polimer latekslerin sentezi ve organofosfat ester hidrolizinde katalizör desteği olarak kullanımı

Abstract

Bu çalışmada, o-iyodosobenzoat iyonu (İBA) ile organofosfat esterlerin katalitik hidrolizinde reaksiyon ortamı olarak kullanılmak üzere kuaterner amonyum iyonlarında n-hekzadesil grubu içeren lateksler hazırlanmış ve bu latekslerin hidroliz hızına etkileri araştırılmıştır. n-Hekzadesil grubu ile lateks partiküllerinde, yüzey aktif madde misellerine benzer bir yüzey oluşturulmuştur. Öncelikle vinilbenzil klorürün emülsiyon polimerizasyonuyla molce % 5 çapraz-bağlı bir lateks sentezlenmiştir. Bu lateks, farklı miktarlarda N,N-dimetilhekzadesilamin ile muamele edilerek yinelenen birimleri molce % 8-67 arasında kuaterner amonyum içeren katyonik latekslere (kolloidal anyon değiştirme reçinelerine) dönüştürülmüştür. Hidroliz için model organofosfat ester bileşikleri p-nitrofenil difenil fosfat (PNPDPP) ve p-nitrofenil dietil fosfat (PO) kullanılmıştır. PO’nun ve özellikle PNPDPP’nin hidroliz hızı, katyonik lateks ortamında oldukça artmıştır ve hız, lateksin kuaternizasyon derecesi, miktarı, pH ve tampon türüne bağlı olarak değişmiştir. Hidroliz ortamındaki lateksin kuaternizasyon derecesi arttığında PNPDPP’nin yalancı-birinci-dereceden hız sabiti (kgözlenen) değerinin de arttığı görülmüş ve en iyi katalitik aktivite KL-67 lateksi varlığında sağlanmıştır. Bu substratın 25 °C’de pH 7,0, 8,0 ve 9,0’da farklı ortamlarda farklı kuaternizasyon derecesine sahip farklı miktarlarda lateks ortamlarındaki hidrolizi için kgözlenen ve ikinci-dereceden hız sabitleri (kkat) belirlenmiştir. 0,25 mg/mL KL-67 ortamında 1,0×10?? M PNPDPP’nin 1,0×10?? M İBA ile katalizlenen hidroliz hızı, pH 8,0 TAPS tamponunda lateks/İBA sistemi yokken elde edilene göre 5670 kat, yalnızca İBA ortamındakine göre 1590 kat artmıştır. Benzer koşullarda PO için ise hidroliz hızı lateks/İBA sistemi yokken elde edilene göre 1008 kat artmıştır. PNPDPP ve PO’nun lateks/İBA katalitik sistemiyle hidrolizinde en yüksek kgözlenen değerleri sırasıyla 0,238 s?¹ ve 6,85×10?? s?¹ ve en yüksek kkat değerleri ise 21160 M?¹s?¹ ve 6,95 M?¹s?¹ olarak belirlenmiştir.