Kiral seçici grafen kuantum noktaların hazırlanması

Kimya, biyokimya ve farmakolojide önemli bir yer teşkil eden kiral moleküllerin enantiyomerleri katıldıkları stereokimyasal tepkimelerde farklı tepkime karakterleri sergileyebilmektedirler. Bu stereokimyasal farklılığa dayalı olarak geliştirilen kiral bileşiklerin tayini biyoteknoloji ve ilaç endüstrisi için son derece önemlidir. Son yirmi yıldan bu yana hemen hemen tüm alanlarda uygulamalara sahip olan nanoteknolojinin içerdiği nanomalzemelerin kullanıldığı kiral tayin çalışmaları da son yıllarda büyük bir ilgi odağı olmuş ve fonksiyonlandırılmış inorganik kuantum noktalar florojenik sensör olarak kullanılmıştır. Bu tez kapsamında son yılların ilgi çekici nanomalzemeleri olan florojenik özelliklere sahip grafen kuantum noktalar (GQDs) kiral bileşiklerin ayırt edilmesinde kullanılmıştır. Tez çalışmasında elde edilen yapılar UV-Vis, FT-IR, Raman, AFM, TEM ve XPS ile karakterize edilmiştir. Elde edilen yapıların alanin, arjinin, asparajin, aspartik asit, fenilalanin, histidin, izolösin, lizin, lösin, metiyonin, prolin, serin, sistein, sistin, tirozin, treonin, triptofan ve valin enantiyomerleri ne karşı floresans cevapları incelenmiştir. Hidrotermal yöntemle azot katkılanmış N-GQDs'ın L-DOPA ile kovalent olarak fonksiyonlandırılması sonucu elde edilen yapının (LcN-GQDs) kiral seçicilik sağladığı ortaya konmuştur. Yeşil floresans ışımaya sahip azot katkılanmış LcN-GQDs yapısı sistein enantiomerlerine karşı ayırt edici özellik sergilemiştir.

Enantiomers of chiral molecules, which are important in chemistry, biochemistry and pharmacology, can exhibit different reaction characteristics in stereochemical reactions. The identification of chiral compounds developed on the basis of this stereochemical difference is of utmost importance for the biotechnology and pharmaceutical industry. In recent years, chiral determination studies using nanomaterials including nanotechnology, which has been practiced in almost all fields since the last twenty years, have been a major focus of interest and functional inorganic quantum dots have been used as fluorogenic sensors. In this thesis, graphene quantum dots (GQDs) with fluorogenic properties, which are interesting nanomaterials of recent years, have been used to discrimination of chiral compounds. The obtained structures are characterized by UV-Vis, FT-IR, Raman, AFM, TEM and XPS. Their fluorescence responses for enantiomers of arginine, asparagine, aspartic acid, phenylalanine, histidine, isoleucine, lysine, leucine, methionine, proline, serine, cysteine, cystine, tyrosine, threonine, tryptophan and valine have been investigated in detail. It has been revealed that the nitrogen-doped N-GQDs covalently functionalizated with L-DOPA (LcN-GQDs) has a chiral selectivity. The nitrogen-doped LcN-GQDs structure with a green fluorescence shows a chiral discrimination between the cysteine enantiomers.