POLİHİDROKSİLLENMİŞ FULLEREN

v

Polihidroksillenmiş Fulleren

Fulleren karbonum bir alotropudur. Yapısı beş ila yedi atomlu kaynaşmış halkalarla kapalı veya kısmen kapalı bir küre oluşturmak için sigma veya pi bağlarıyla birbirine bağlanmış karbon atomlarından oluşur. Fulleren molekülü, tüp, elipsoit, küre vb. gibi birçok şekil ve büyüklükte olabilir. 1980’lerde keşfedilmesinden bu yana fulleren, özellikle elektronik, malzeme bilimi ve nanoteknoloji alanlarındaki araştırmalarda yoğun olarak kullanılmaya başlandı.

Fullerenler çok iyi elektriksel ve kimyasal özelliklere sahip olmalarına rağmen, su gibi polar çözücülerde zayıf bir çözünürlüğe sahiptirler. Bu zayıf çözünürlük, fullereni biyolojik uygulamalarda tercih edilmeyen bir malzeme yapmaktadır. Fullerenin polar çözücülerdeki çözünürlüğünü artırmak için birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalar yoğun olarak işlevselleştirilmiş fulleren yani çözünürlüğü arttırılmış Polihidroksillenmiş Fulleren (PHF, aynı zamanda Fullerenol veya Fullerol olarak da adlandırılır) üzerinedir.

Çalışmalar, Polihidroksillenmiş Fullerenin, karbonlara (-OH) bağlı 60 karbon atomu ve hidroksil gruplarından oluşan bir yapıya sahip olduğunu göstermiştir. PHF, 40’ın üzerinde hidroksil grubuna sahip olması nedeniyle, suda yüksel çözünürlüğe ( 50 mg/ ml’nin üstünde) sahiptir.

Polihidroksile Fullerenin Sentezi:

PHF sentezi sırasında, ilk olarak, sodyum nitritin yoğunlaştırılmış HN03 ile reaksiyonu ile üretilen azot dioksit radikalleri, C60 molekülüne (Fulleren) ilave edilir. PHF, azot dioksite karşı yüksek tepkiselliğe sahiptir. Bu kimyasal reaksiyon polinitro fullerene C60 (N02) n ile sonuçlanır. Daha sonra, polinitro fullerenlerin sulu NaOH içerisinde hidrolizi sonucu polihidroksile edilmiş fullerenler (Fullerenler) elde edilir. Aşağıda tekime basamakları gösterilmiştir.

Fullerenollerin Özellikleri:

• Polar çözücülerde özellikle suda yüksek çözünürlüklere sahiptir.
• Serbest radikal temizleyicilere sahip olması nedeni ile yüksek antioksidan aktivite gösterir.
• Antimikrobiyal aktivite özelliğine sahiptir.

Uygulama Alanları:

• Elektronik Parçalar: Süper iletken, yarı iletken, diyotlar ve transistörlerde kullanılır.
• Optik Malzemeler: Elektronik kamera, floresan gösterge tüpünde kullanılır.
• Enerji: Güneş pili, yakıt hücresi, ikincil pillerde kullanılır.
• Biyolojik: Kozmetikler, süper ilaçlar, anti-kanser ilaçları, kimyasal tedavi ilaçları, bellek malzemeleri, anti-HIV ilaçlarında kullanılır.
• Endüstri: Polimer katkıları,yüksek performanslı kaplamalar, bellek malzemeleri, suya dayanıklı malzemelerde kullanılır.