Çağdaş Kimya Araştırmaları ve Multidisipliner Uygulamaları-Contemporary Chemistry Research and Multidisciplinary Applications

Özet

: In this study, Phlomis sieheana Rech.f., P. armeniaca Willd., P. pungens var. laxiflora Velen, species belonging to the Lamiaceae family were subjected to maceration and ASE procedures to get extracts. Then, a reversed phase high-performance liquid chromatography (HPLC-DAD) was developed and validated for the determination of eleven major phenolic compounds - gallic acid (GA), protocatechuic acid (pCtA), p-hydroxybenzoic acid (p-HBA), chlorogenic acid (ChA), vanillic acid (VA), caffeic acid (CA), syringic acid (SA), ferulic acid (FA), rutin, rosmarinic acid (RA) and trans-cinnamic acid (t-CIN) - in the extracts. The chromatographic separation of the polyphenols was carried out by HPLC. Validation of the procedure showed that the coefficient of determination (R² > 0.99), linear range (mg L-1) (8.00 × 10-6 – 8.00 × 10-5 M), LOD (2.28 × 10-6 M to 7.36 × 10-6 M), LOQ (1.02 × 10-5 M to 9.21 × 10-6 M), repeatability (RSD < 2%) indicated a linear, sensitive, accurate, and precise analytical method for the simultaneous chromatographic determination of the phenolic compounds. The established HPLC-DAD method can be upgraded or improved to determine phenolic compounds in different types of plants in the future. It can provide sufficient confidence for the identification and quantification of particular polyphenols.

Anahtar Kelimeler: P. sieheana Rech.f.; P. armeniaca Willd.; P. pungens var. laxiflora Velen; HPLC-DAD; method development; polyphenols

Özet

Levodopa, Parkinson hastalığının farmakolojik tedavisinde yaygın olarak kullanılan bir dopamin öncülüdür. Bu çalışmada, Levodopanın başlıca fizikokimyasal ve ilaç benzerliği özellikleri SwissADME platformu kullanılarak incelenmiştir. Değerlendirilen tanımlayıcılar; moleküler ağırlık, topolojik polar yüzey alanı (TPSA), lipofilisite, sulu çözünürlük ve moleküler esnekliği kapsamaktadır. Levodopanın moleküler ağırlığı 197 g/mol, TPSA değeri 103.78 Ų, konsensüs LogP değeri −0.85 ve ESOL LogS değeri 0.54 olarak bulunmuştur. Molekül ayrıca üç dönebilen bağa ve 0.22 Csp³ fraksiyonuna sahiptir. Bu parametreler birlikte değerlendirildiğinde, Levodopanın küçük, yüksek derecede polar ve suyla uyumlu bir molekül olduğunu ve oral ilaç benzerliği ile uyumlu özellikler taşıdığını göstermektedir. Bununla birlikte, belirgin hidrofilik karakteri lipid membranlardan pasif taşınmayı sınırlayabilir. Dolayısıyla SwissADME profili, Levodopanın farmakokinetik davranışının yorumlanması için yapısal bir temel sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler: Levodopa, SwissADME, Pharmacokinetics, Parkinson’s disease

Özet

Bu bölümde, modern koordinasyon kimyasının temel kavramları, ligand tasarımı ilkeleri ve kompleks bileşiklerin sentezine yönelik güncel yaklaşımlar kapsamlı bir şekilde ele alınmaktadır. Çalışmanın ilk kısmında koordinasyon kimyasının temelleri, kristal alan teorisi, kararlılık sabitleri, Irving–Williams serisi, şelat etkisi ve sert–yumuşak asit–baz (HSAB) prensibi ışığında incelenmektedir. Devam eden bölümde, hedef metal iyonları için yüksek afiniteli ve seçici bağlayıcılar elde etmeyi amaçlayan ligand tasarım stratejilerine yer verilmiştir. Sentez yöntemleri başlığı altında ise klasik çözelti ve solvotermal/hidrotermal tekniklerin yanı sıra; mikrodalga destekli sentez, sonokimya, elektrokimyasal yöntemler, mekanokimya (katı hâl sentezi) ve sürekli akış kimyası gibi modern, verimli ve sürdürülebilir alternatif yaklaşımların avantajları tartışılmaktadır. Sentezlenen bileşiklerin yapısının aydınlatılmasında kritik rol oynayan X-ışını kırınımı, spektroskopik (FT-IR, UV-Vis, NMR) ve termal analiz gibi karakterizasyon teknikleri özetlenmiştir. Son olarak, koordinasyon bileşiklerinin homojen/heterojen kataliz, biyomedikal uygulamalar (antikatabolik/antitümöral ajanlar, DNA etkileşimleri) ve malzeme bilimi (optoelektronik, spin geçişli sistemler ve moleküler mıknatıslar) alanlarındaki ileri düzey teknolojik uygulamaları değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Koordinasyon Kimyası, Kompleks Sentezi, Ligand Tasarımı, Mekanokimya, Spektroskopik Karakterizasyon, Kataliz, Biyomedikal Uygulamalar.

Özet

Yeni yüzyıla girildiğinde yakıt kaynaklarına dayalı sürdürülemez kimyasal enerji yerine daha yeşil ve çevre dostu alternatiflere geçmek en zorlu işlerden biri olmuştur. Enzim aracılı biyokatalitik reaksiyonlar, fermantasyon, kimya, kozmetik ve gıda endüstrileri ile çevre yönetimi ve ilgili başka birçok alanda geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir

Anahtar Kelimeler: TAŞIYICISIZ ENZİM İMMOBİLİZASYONu

Özet

Adli kimyada karşılaşılan örneklerin sınırlı miktarda, karmaşık yapıda ve çoğu zaman bozunmaya ya da kontaminasyona açık olması, daha hızlı, duyarlı ve mümkün olduğunca tahribatsız analiz yöntemlerine duyulan gereksinimi artırmaktadır. Bu bölümde, adli kimya laboratuvarlarında kullanılan yeni nesil analitik teknikler temel çalışma prensipleri, üstünlükleri, sınırlılıkları ve adli uygulamaları açısından değerlendirilmiştir. Kapsamlı iki boyutlu gaz kromatografisi, ultra yüksek performanslı sıvı kromatografisi ve minyatürize kromatografik sistemlerin karmaşık karışımların ayrılmasındaki rolü ele alınmıştır. Yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi; hedefli, şüpheli ve hedef dışı tarama yaklaşımları ile bilinmeyen maddelerin ve yeni psikoaktif maddelerin tanımlanması bakımından incelenmiştir. DART-MS, DESI-MS ve kâğıt sprey kütle spektrometrisi gibi ortam iyonlaştırmalı tekniklerin minimum numune hazırlığıyla hızlı analiz sağlamadaki potansiyeli açıklanmıştır. Ayrıca mikro-FTIR, Raman, SERS ve hiperspektral görüntüleme gibi spektroskopik yöntemler ile LA–ICP–MS, mikro-XRF, LIBS, SEM–EDS ve izotop oranı kütle spektrometrisinin adli delillerin moleküler, elementel ve izotopik olarak değerlendirilmesine katkısı tartışılmıştır. Nanoyapılı sensörler ve taşınabilir analiz sistemlerinin olay yerinde ön tarama ve numune önceliklendirmesi için sunduğu olanaklar değerlendirilmiştir. Yeni tekniklerin rutin adli incelemelere aktarılabilmesi için validasyon, kalite kontrol, ölçüm belirsizliği, zincirleme muhafaza ve ortogonal doğrulama gerekliliklerinin göz önünde bulundurulması gerektiği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Adli kimya, yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi, ortam iyonlaştırma, kimyasal görüntüleme, elementel analiz, nanoteknolojik sensörler, taşınabilir analiz sistemleri, tahribatsız analiz.

Özet

Tiyoredoksin redüktaz 1 (TrxR1/TXNRD1), NADPH’den aldığı elektronları tiyoredoksine aktararak hücresel redoks homeostazının sürdürülmesinde kritik rol oynayan, selenosistein içeren bir flavoenzimdir. Katalitik C-terminal selenosistein kalıntısının yüksek nükleofilikliği ve elektrofillere karşı reaktivitesi, TrxR1’in kimyasal olarak dikkat çekici bir enzim olmasını sağlarken, bu özelliği enzimi son yıllarda redoks biyolojisi ve kanser araştırmalarında giderek önem kazanan bir moleküler hedef haline getirmiştir. Özellikle enzimin erişilebilir C-terminal selenosistein kalıntısı, elektrofilik doğal ürünler açısından potansiyel bir terapötik hedef niteliğindedir. Meme kanserinde artmış TXNRD1/TrxR1 ekspresyonunun kötü prognoz ve tedavi yanıtıyla ilişkilendirilmesi, TrxR1 aracılı redoks sisteminin kemodirençteki olası rolüne yönelik ilgiyi artırmıştır. Meme kanserinde artmış TXNRD1/TrxR1 ekspresyonunun kötü prognoz ve bağımsız prognostik değer ile ilişkilendirilmesi, bu redoks sistemini kemodirenç açısından önemli bir hedef haline getirmektedir. Bununla birlikte, TrxR1/Trx ekseninin kemoterapi yanıtındaki etkisi bağlama bağımlıdır. İndirgenmiş Trx’nin ASK1 aktivasyonunu baskılayarak apoptozu sınırlandırabildiği bildirilirken, bazı modellerde TrxR1 aracılı redoks süreçlerinin antrasiklinlerin redoks döngüsüne ve p53-bağımlı apoptotik yanıtın oluşumuna katkıda bulunabildiği gösterilmiştir. Kurkumin, piperlongumin ve şikonin gibi doğal bileşiklerin TrxR1'in C-terminal selenosistein bölgesini hedefleyerek enzimi geri dönüşümsüz biçimde inhibe ettiği ve pro-oksidan SecTRAP oluşumunu tetiklediği bildirilmiştir. Bununla birlikte, vulpinik asit, difraktaik asit ve evernik asit gibi liken kaynaklı sekonder metabolitlerin meme kanseri hücrelerinde TrxR1 aktivitesini azaltmasına rağmen, bu bileşiklerin selenosistein bölgesiyle doğrudan etkileşimi henüz ortaya konmamıştır. Ayrıca, doğal ürün–kemoterapötik kombinasyonlarında elde edilen yanıtların bileşiğe ve kemoterapötik ajana göre değişkenlik göstermesi, sinerjinin nicel olarak ve her kombinasyon için ayrı değerlendirilmesi gerektiğini göstermektedir. Mevcut veriler; hedef doğrulama, izoform ve hücre içi kompartman farklılıkları, redoks sinyal ağlarının kapsamlı değerlendirilmemesi, antrasiklin kombinasyonlarına ilişkin sınırlı kanıt ve GSH/Nrf2 gibi telafi edici mekanizmaların yanı sıra normal dokularda TrxR1'in fizyolojik öneminden kaynaklanan güvenlik kaygıları nedeniyle alanın hâlen araştırma ve hipotez oluşturma aşamasında olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: doğal ürünler, kemodirenç, meme kanseri, TrxR1, Trx

Özet

Ruthenium(II) polypyridyl complexes have attracted considerable attention in coordination and photochemical research due to their favorable electronic and photophysical properties. Among the different ligand systems, bipyridine, phenanthroline, and dipyridophenazine (dppz) derivatives are widely used because their structures can be readily modified to control the properties of the resulting ruthenium complexes. This chapter reviews the role of ligand structure and functionalization in the development of ruthenium(II) polypyridyl complexes. The effects of different ligand architectures, substituents, π-conjugated units, and functional groups on the photophysical, electrochemical, and biological properties of these complexes are discussed. Particular attention is given to bipyridine- and phenanthroline-based systems, including their use in light harvesting, sensing, photocatalysis, DNA interaction, and photoactive materials. The contribution of extended dppz-type ligands to DNA recognition, light-switch behavior, and photoinduced processes is also described. Recent examples of polymer-supported and functionally modified ruthenium complexes are included to illustrate how ligand design can be combined with materials chemistry. Overall, the studies discussed in this chapter show that structural modification of established polypyridyl ligand platforms provides a practical approach for tuning the properties and applications of ruthenium(II) complexes.

Anahtar Kelimeler: Ruthenium(II) comlexes, polypyridyl, bipyridine, phenanthroline

Özet

Günümüzde su kaynaklarının organik kirleticiler, boyalar, ağır metaller, pestisitler, farmasötikler ve diğer mikrokirleticilerle kirlenmesi, çevre ve insan sağlığı açısından önemli bir sorun oluşturmaktadır. Geleneksel arıtma yöntemleri birçok kirletici türü için belirli düzeyde etkinlik gösterse de tam mineralizasyon sağlayamama, ikincil atık oluşturma ve bazı kalıcı kirleticiler karşısında yetersiz kalma gibi sınırlamalara sahiptir. Bu nedenle ileri oksidasyon süreçleri kapsamında değerlendirilen fotokatalitik arıtım yöntemleri, sürdürülebilir ve etkili bir alternatif olarak öne çıkmaktadır.

Bu kitap bölümünde, yarıiletken fotokatalizörlerin çevresel kirleticilerin giderimindeki rolü ele alınmaktadır. Fotokatalitik süreçlerde ışık etkisiyle yarıiletken malzemede elektron-boşluk çiftleri oluşmakta; bu yük taşıyıcıları su ve oksijen ile reaksiyona girerek hidroksil radikalleri, süperoksit radikalleri ve diğer reaktif oksijen türlerini meydana getirmektedir. Oluşan bu reaktif türler, kirleticilerin parçalanmasını ve uygun koşullarda daha düşük zararlılığa sahip ara ürünlere veya son ürünlere dönüşmesini sağlamaktadır.

Bölümde TiO₂, ZnO, g-C₃N₄, MOF ve perovskit yarıiletkenler gibi farklı fotokatalizör türleri; bant aralığı, kristal yapı, yüzey alanı, morfoloji, yük taşıyıcılarının ayrılması ve görünür ışık altında aktiflik gibi özellikleri açısından değerlendirilmektedir. Ayrıca katkılama, heteroeklem oluşturma, kompozit geliştirme ve destek malzemeleri kullanımı gibi stratejilerin fotokatalitik performansı artırmadaki önemi vurgulanmaktadır.

Fotokatalitik verimi etkileyen başlıca parametreler arasında pH, katalizör dozu, başlangıç kirletici derişimi, ışık kaynağı, temas süresi, çözünmüş oksijen miktarı ve ortamda bulunan iyonlar yer almaktadır. Bu parametreler, katalizör yüzey yükünü, kirleticinin adsorpsiyon davranışını, reaktif tür oluşumunu ve reaksiyon kinetiğini doğrudan etkilemektedir. Bu nedenle etkili bir fotokatalitik arıtım sistemi tasarlamak için hem fotokatalizörün yapısal özelliklerinin hem de işlem koşullarının birlikte optimize edilmesi gerekmektedir.

Sonuç olarak, yarıiletken fotokatalizörler çevresel kirleticilerin gideriminde yüksek potansiyele sahip olmakla birlikte; düşük kuantum verimi, hızlı elektron-boşluk rekombinasyonu, sınırlı görünür ışık kullanımı, katalizör geri kazanımı ve ölçek büyütme gibi bazı zorluklar hâlen devam etmektedir. Gelecekte yapılacak çalışmaların, güneş ışığından daha etkin yararlanabilen, kararlı, düşük maliyetli, çevre dostu ve tekrar kullanılabilir fotokatalizörlerin geliştirilmesine odaklanması beklenmektedir. Bu bağlamda yarıiletken fotokatalizörler, sürdürülebilir çevresel arıtım teknolojileri içerisinde önemli bir araştırma alanı olmaya devam etmektedir.

Anahtar Kelimeler: yarıiletkenler, fotokataliz, fotokatalizörler

Özet

Graphene-based semiconductor nanocomposites are widely investigated for photocatalysis because their interfaces can influence charge separation, transport, adsorption, and surface reactions. This chapter reviews the relationships between material design, interfacial charge-transfer mechanisms, and photocatalytic performance. The properties of graphene, graphene oxide, and reduced graphene oxide are discussed in relation to conductivity, functional groups, defects, and semiconductor anchoring. Preparation strategies are examined alongside electron-collection pathways, type-II heterojunctions, and Z-scheme and S-scheme architectures, with emphasis on the experimental evidence required to distinguish competing mechanistic interpretations. The effects of graphene loading, particle structure, interfacial bonding, and reaction conditions are considered using selected quantitative examples. Applications include pollutant degradation, hydrogen evolution, carbon dioxide reduction, and antimicrobial and self-cleaning surfaces. Particular attention is given to the limitations of comparing activity across different experimental conditions and to challenges involving stability, catalyst recovery, scalable synthesis, and environmental safety. The chapter emphasizes that graphene addition does not guarantee improved activity: effective composites require interfaces tailored to the intended reaction and mechanisms supported by complementary measurements. Future progress depends on reproducible evaluation under realistic operating conditions and the integration of activity, selectivity, durability, and safety into material design.

Anahtar Kelimeler: Graphene; semiconductor nanocomposites; photocatalysis; interfacial charge transfer; heterojunctions; environmental remediation.

Özet

Bu bölüm, ileri kromatografik ve spektroskopik analiz yöntemlerini analitik problemin tanımlanmasından sonuçların güvenilir biçimde yorumlanmasına uzanan bütüncül bir çerçevede ele almaktadır. Yöntem seçimi; analitin fizikokimyasal özellikleri, numune matriksi, hedeflenen seçicilik ve duyarlılık ile ölçümün amacı üzerinden değerlendirilmektedir. Örnek hazırlama kapsamında katı faz ekstraksiyonu, mikroekstraksiyon, moleküler baskılanmış polimerler ve afinite temelli yaklaşımlar incelenmektedir. Yüksek performanslı ve ultra yüksek performanslı sıvı kromatografisi, hidrofilik etkileşim kromatografisi, iyon değişimi, boyut dışlama, afinite kromatografisi ve çok boyutlu ayırma tekniklerinin temel ilkeleri ve uygulama sınırları açıklanmaktadır. UV–Vis, floresans, kızılötesi, Raman ve nükleer manyetik rezonans spektroskopisinin sağladığı tamamlayıcı bilgiler; sıvı kromatografisi–kütle spektrometrisi uygulamalarıyla birlikte tartışılmaktadır. Matriks etkileri, kalibrasyon, yöntem validasyonu, ölçüm belirsizliği ve kemometrik değerlendirme, analitik verinin güvenilirliğini belirleyen başlıca unsurlar olarak ele alınmaktadır. Gıda analizi ve biyomoleküllerin ayrılması üzerinden sunulan örnekler, yöntemlerin uygulamadaki katkılarını ve sınırlılıklarını somutlaştırmaktadır. Ayrıca yeşil analitik kimya ilkeleri doğrultusunda çözücü tüketimi, örnek hazırlama yükü ve yöntem performansı arasındaki denge değerlendirilmektedir. Bölüm, güvenilir analitik sonuçların uygun örnek hazırlama, birbirini tamamlayan ölçüm teknikleri ve amaca uygun kalite güvencesinin birlikte tasarlanmasına bağlı olduğunu vurgulamaktadır.

Anahtar Kelimeler: Kromatografi; spektroskopi; kütle spektrometrisi; örnek hazırlama; yöntem validasyonu; gıda analizi

Özet

Nanomaterials, typically defined as materials with at least one dimension in the 1–100 nm range, exhibit optical, electrical, mechanical, magnetic, and catalytic properties that differ markedly from those of their bulk counterparts. Because these properties depend strongly on size, morphology, and structure, the choice of synthesis route is decisive. This chapter first classifies nanomaterials by dimensionality (0D, 1D, 2D, and 3D). It then outlines the top-down and bottom-up approaches to their synthesis, noting hybrid techniques such as laser ablation, sputtering, and pulsed laser deposition. The chemical methods covered are sol–gel, hydrothermal and solvothermal synthesis, precipitation and co-precipitation, chemical vapor deposition, electrochemical synthesis, and spray pyrolysis. The physical methods covered are physical vapor deposition, pulsed laser deposition, laser ablation, ball milling, and electrospinning. For each method, the chapter discusses the underlying mechanism, representative reactions, key processing parameters, and its main advantages and limitations. It concludes by emphasizing the need for reproducible, scalable, energy-efficient, and environmentally sustainable synthesis strategies that allow precise control over nanomaterial properties.

Anahtar Kelimeler: Nanomaterials, Chemical synthesis, Physical synthesis

Özet

ÖZET

Kimya bilimi; enerji, ilaç, tarım, gıda, polimer, kozmetik ve ileri malzeme teknolojileri gibi sektörlerde kullanılan ürünlerin geliştirilmesinde önemli bir role sahiptir. Bununla birlikte kimyasal ürünlerin üretiminde kullanılan hammaddeler, çözücüler, reaktifler ve enerji kaynakları ile proses sırasında oluşan yan ürün ve atıklar, uygun biçimde yönetilmediğinde çevre ve insan sağlığı açısından çeşitli riskler oluşturabilir. Bu nedenle günümüzde kimyasal proseslerin değerlendirilmesinde yalnızca ürün verimi ve reaksiyon başarısının değil, kullanılan kaynakların niteliğinin, oluşan atık miktarının, enerji gereksiniminin, toksisite ve proses güvenliğinin de dikkate alınması gerekmektedir.

Yeşil kimya, kimyasal ürün ve proseslerin tehlikeli maddelerin kullanılması ve oluşmasını azaltacak veya mümkün olduğunda ortadan kaldıracak şekilde tasarlanmasını amaçlayan bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. Bu yaklaşımın önemli bir özelliği, çevresel sorunların proses tamamlandıktan sonra giderilmesinden ziyade, kirlilik ve tehlikenin daha kimyasal tasarım aşamasında önlenmesine odaklanmasıdır. Dolayısıyla yeşil kimya; hammadde seçimi, reaksiyon tasarımı, çözücü kullanımı, enerji tüketimi, kataliz, ürünün kullanım sonrası davranışı ve proses güvenliği gibi farklı unsurları aynı tasarım çerçevesinde değerlendirmektedir.

Yeşil kimyanın temel çerçevesini oluşturan on iki ilke; atık oluşumunun önlenmesi, atom ekonomisinin artırılması, daha az tehlikeli sentezlerin ve kimyasalların tasarlanması, daha güvenli çözücü ve yardımcı maddelerin kullanılması, enerji verimliliğinin artırılması, yenilenebilir hammaddelerden yararlanılması, gereksiz türevlendirmelerin azaltılması, katalizör kullanılması, bozunma için tasarım, gerçek zamanlı analiz ve daha güvenli kimyasal proseslerin geliştirilmesi gibi birbirleriyle ilişkili hedefleri kapsamaktadır.

Organik sentez açısından bu ilkelerin uygulanmasında atom ekonomisinin yükseltilmesi, sentetik basamakların azaltılması, katalitik ve biyokatalitik reaksiyonların kullanılması, çözücü miktarının azaltılması veya daha uygun çözücülerin seçilmesi, çözücüsüz veya sulu ortamların değerlendirilmesi, mikrodalga ve sonokimyasal yöntemlerden yararlanılması önemli seçeneklerdir. Bununla birlikte bir sentez yönteminin yalnızca yüksek ürün verimine, kısa reaksiyon süresine veya düşük çözücü kullanımına sahip olması, yöntemin tek başına yeşil olarak kabul edilmesi için yeterli değildir. Yeşil kimya alanında, atom ekonomisi, E-faktör, reaksiyon kütle verimliliği, proses kütle yoğunluğu, enerji tüketimi, çözücü yükü, toksisite ve yaşam döngüsü etkileri gibi göstergelerin birlikte değerlendirilmesi daha geniş bir değerlendirme sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler: sürdürülebilir kimya, çevre dostu sentez, atom ekonomisi, katalizör, biyokataliz, yeşil çözücüler, enerji verimliliği, E-faktör, proses kütle yoğunluğu, yeşil sentez

Özet

Egzoz partikül maddeleri, yüksek karbon içerikleri ve kısmen grafitik/turbostratik yapıları nedeniyle elektrokimyasal enerji depolama uygulamaları açısından önemli bir ikincil karbon kaynağı olarak değerlendirilmektedir. Bununla birlikte, ham egzoz kurumunun morfolojisi, yüzey kimyası, gözenek yapısı ve inorganik bileşimi; yakıt türü, motor tipi ve yanma koşullarına bağlı olarak önemli ölçüde değişmektedir. Bu bölümde, egzoz partikül maddelerinden türetilen karbon elektrot malzemelerinde ısıl işlem ve aktivasyonun yapısal özellikler ve elektrokimyasal performans üzerindeki etkileri incelenmiştir. Özellikle grafitik düzen, kusur yoğunluğu, tabakalar arası mesafe, özgül yüzey alanı ve mikro/mezogözenek yapısındaki değişimlerin lityum-iyon ve sodyum-iyon piller, süperkapasitörler ve hibrit enerji depolama sistemlerindeki performansa etkileri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Mevcut çalışmalar, yüksek sıcaklıkta grafitleştirmenin elektronik iletkenliği artırırken aşırı işlemenin aktif kusur ve gözenek bölgelerini azaltabileceğini; kimyasal aktivasyonun ise erişilebilir yüzey alanı ve iyon taşınımını geliştirdiğini göstermektedir. Sonuç olarak, optimum performansın en yüksek grafitleşme veya yüzey alanından ziyade, iletkenlik, gözeneklilik, kusur yoğunluğu ve yüzey kimyası arasındaki uygulamaya özgü dengeyle belirlendiği ortaya konmuştur. Ayrıca ölçeklenebilirlik, proses enerjisi, kimyasal tüketimi ve hammadde heterojenliği gelecekte ele alınması gereken temel sınırlılıklar olarak tartışılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Egzoz partikül maddesi; kurum; karbon elektrot; ısıl işlem; aktivasyon; elektrokimyasal enerji depolama; lityum-iyon pil; sodyum-iyon pil; süperkapasitör; hibrit kapasitör.

Özet

MCo2O4 spinel yapılı metal oksitler, yüksek özgül kapasiteleri, çoklu yükseltgenme basamakları ve yüksek elektrokimyasal aktiviteleri nedeniyle enerji depolama ve dönüşüm sistemlerinde uygulama alanı bulmaktadır. Bu malzemeler; doğal bolluk, yüksek elektriksel iletkenlik, çok sayıda elektroaktif bölgenin varlığı ve yüksek kararlılık gibi elektrot malzemeleri için birçok temel gereksinimi karşılamaktadır. Kararlı ve homojen nanoyapılara sahip MCo2O4 spinelleri elde etmek için basit, hızlı, temiz ve çevre dostu elektrokimyasal depozisyon yöntemi kullanılmaktadır. Elektrodepozisyon yöntemi ile MCo₂O₄ yapısının ve morfolojisinin optimize edilmesi; geniş yüzey alanı ve geliştirilmiş elektron/iyon taşınımı gibi üstün özelliklere sahip elektrot malzemelerinin üretilmesini sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler: MCo2O4, Elektrodepozisyon, Enerji depolama, Enerji dönüşümü, Spinel metal oksitler

Özet

Üç dişli (N,N,N-donör) ligandlar, yüksek etkinlik ve seçicilik sunan homojen katalizörlerin geliştirilmesinde temel bir rol oynar. Bu sistemler içinde 2,6-bis(benzimidazol-2-il)piridin (bzimpy); tek basamaklı sentetik erişilebilirliği, metale düzlemsel ve rijit koordinasyonu ve kanat ucu (wingtip) konumlarından kolayca türevlendirilebilmesiyle dikkat çeker. Bu bölümde, bzimpy ligandlarının sentezi, koordinasyon kimyası ile Ru, Rh, Ir, Pd ve Cu kompleksleri incelenmiştir. Komplekslerin keton transfer hidrojenasyonu, Suzuki–Miyaura C–C eşleşmesi ve tek kapta tandem eşleşme/transfer hidrojenasyonu tepkimelerindeki katalitik performansları; ligand sübstitüentlerinin ve metal merkez sayısının etkisi çerçevesinde değerlendirilmiştir. Son olarak bu katalizör sistemleri; yükleme miktarı, çözücü ve baz seçimi, metal bolluğu ve basamak ekonomisi gibi yeşil kimya parametreleri açısından tartışılmıştır.

Anahtar Kelimeler: bis(benzimidazol-2-il)piridin, homojen kataliz, transfer hidrojenasyon, tandem kataliz, yeşil kimya

Özet

Bu bölümde, 2021-2026 yılları arasında yayımlanan dokuz çalışmada sentezlenen benzimidazol ve Schiff bazı ligandlı Pt(II) ve Ru(II) kompleksleri ile bu komplekslerin biyolojik etkileri değerlendirilmiştir. Pt(II) kompleksleri, ligandın yapısına bağlı olarak cis-[PtCl2(DMSO)2] başlangıç kompleksinden tek dişli [PtCl2(DMSO)(L)] veya şelat yapılı [PtCl2(L)] kompleksler şeklinde elde edilirken, Ru(II) kompleksleri [RuCl2(DMSO)4] izomerlerinden hazırlanmıştır. Komplekslerin yapısal karakterizasyonunda spektroskopik yöntemlerin yanı sıra bazı bileşiklerde tek kristal X-ışını kırınım analizinden yararlanılmış ve iki çalışmada cis ve trans geometrik izomerler ayrı ayrı izole edilmiştir. Biyolojik değerlendirmelerde, özellikle bazı benzimidazol–Pt(II) komplekslerinin kanser hücrelerine karşı düşük mikromolar düzeyde sitotoksisite ve sisplatine kıyasla yüksek seçicilik gösterdiği belirlenmiştir. Bunun yanı sıra, komplekslerin önemli bir bölümünün toksik olmayan derişimlerde Ab1-42 agregasyonunu inhibe ettiği ve Ab kaynaklı hücre ölümünü azalttığı bildirilmiştir. Elde edilen bulgular, bu komplekslerin antikanser aktivitelerinin yanı sıra Ab agregasyonunu hedefleyen potansiyel metal bazlı ilaç adayları olarak da değerlendirilebileceğini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler: Benzimidazol, Schiff bazları, platin(II), rutenyum(II), sitotoksisite, antikanser aktivite, amiloid-ß agregasyonu