İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Polimer Kimyasında Çağdaş Temalar Course Name Contemporary Themes in Polymer Chemistry Kodu (Code) KIM620E Bölüm / Program (Department/Program) Yarıyılı (Semester) Güz (Fall) Kimya Chemistry Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Ders Türü (Course Type) 3 7.5 Doktora Ph.D. Dersin Türü (Course Type) Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) İngilizce/Türkçe (English/Turkish) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Derste, öncelikle polimerler bilimindeki temel kavramlar ve klasik polimerik yapılar incelenecektir. Ardından kontrollü /yaşayan polimerizasyon teknikleri ve özellikleri incelenecek ve geleneksel polimerizasyon teknikleri ile kıyaslanacaktır. Daha sonra yüksek verimli çıt çıt kimyası ve diğer kenetlenme tepkimeleri incelenecek ve polimerler kimyasına olan uygulamaları gösterilecektir. Bu temel prensipler anlatıldıktan sonra, blok, aşı, yıldız tipi ve telekelik polimerler gibi karmaşık yapılı makromoleküllerin sentezleri, karakterizasyonları ve uygulamaları anlatılacaktır. Fotopolimerizasyonun temel özellikleri anlatılacak, kontrollü /yaşayan polimerleşme tekniklerle kombinasyonu anlatılacaktır. Daha sonra, polimerik iyonik sivilar, biyokonjuge polimerler, hidrojeller, polimerlerde nanoyapılar, benzoksazinler ve eski tip reçinelerin sentezi ve geliştirilme yolları ve iletken polimerler gibi güncel konular literatür takibi yapılarak işlenecektir. In this course, firstly fundamentals of polymer science and classical polymeric structures will be discussed. Then, controlled /living polymerization techniques will be examined and compared with the traditional polymerization methods. Afterwards, high yielded and orthogonal reaction types like click chemistry and other coupling reactions will be explained. After this elemental knowledge is given, synthesis, characterization and applications of complex macromolecular structures like block, graft, star and telechelic type polymers will be discussed. Basic principles of photopolymerization will be discussed and its combination with controlled /living polymerization techniques will be examined. Thereafter, bioconjugated polymers, hydrogels, nano-structures in polymers, synthesis and development of benzoxazines and traditional resins will be studied following the recent studies reported in the literature. 1) Polimer kimyasının temel kavramlarını öğrenciye aktarıp geleneksel sentetik yöntemlerle çağdaş yönelimleri kıyaslamak 2) Kontrollü polimerizasyon teknikleri ile yüksek verimli kenetlenme tepkimelerin kombinasyonu sonucu oluşan blok, aşı, yıldız kopolimer, telekelik yapılar gibi karmaşık yapıların sentezini ve karakterizasonunu öğrenciye göstermek 3) Kontrollü /yaşayan polimerizasyon yöntemleriyle fotopolimerizasyon gibi güncel tekniklerin kombine edilişini ve sunduğu avantajları öğrenciye aktarmak 4) Hidrojeller, biyokonjuge yapılar, nanokompozitler, yeni nesil reçineler, polimerik iyonik sıvılar gibi polimer kimyasının güncel konularını öğrenciye aktarmak 5) Son dönem çalışmalarından yola çıkılarak öğrencilere literatür takibi alışkanlığını kazandırmak ve derslerin tartışmaya açık bir ortamda yapılması sağlanarak öğrencilerin yaratıcı özelliklerini geliştirmek 1) To express the basics of polymer chemistry and compare the traditional synthetic methods with the contemporary tendencies 2) To teach the synthesis and characterization of complex structures like block, graft and star copolymers and telechelics via the combination of controlled /living polymerization routes and the high yielded coupling reactions. To inform the students about the contemporary tendencies in polymer science on an international scale 3) To inform the students about the combination of controlled /living polymerizations with recent methods like photopolymerization and its advantages 4) To express the current subjects in the field of polymer chemistry such as hydrogels, bio-conjugated structures, polymeric nano-structures, new generation resins, polymeric ionic liquids. 5) To make students gain experience on following the recent developments in the literature to promote the creativity of the students by taking their attention in open discussions Dersi başarıyla geçen doktora öğrencileri aşağıdaki konularda bilgi sahibi olurlar ve yetkinlik kazanırlar; I) Kontrollü yaşayan polimerizasyonlar ve geleneksel yöntemlerle kıyası II) Polimerlerin çıt çıt ve diğer kenetlenme tepkimeri ile modifikasyonu ve telekelik polimerler III) Kontrollü /yaşayan polimerizasyon yöntemleri ile yüksek verimli tepkimelerin kombinasyonu sonucu sentezlenen karmaşık yapılar ve karakterizasyonu IV)Fotopolimerizasyonun temelleri ve güncel sentetik yöntemlerle kombinasyonu V) Biyokonjuge yapılar, hidrojeller, polimerde nanoyapılar ve uygulamaları VI) Benzoksazinler, iletken polimerler, polimerik iyonik sıvılar ve uygulamaları
Ph.D. students who successfully passes the course will be gain knowledge and competency on the following subjects; I) Controlled /living polymerization methods and their comparison with the conventional techniques II) Modification of polymers by click chemistry and other coupling reactions and telechelic polymers III) Synthesis and characterization of complex macromolecular architectures via the combination of controlled /living polymerization techniques with the high yielded reactions IV) Basics of photopolymeriation and its combination with the recent synthetic techniques V) Bio-conjugates, hydrogels and nanostructures in polymers and their applications VI) Benzoxazines, conductive polymers, polymeric ionic liquids and their applications Kaynaklar (References) Maddeler halinde en çok 5 adet Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) 1) Tunca, U., Hizal, G., Acar, M. H., Tasdelen, M. A., Yagci, Y., Mishra, M. K.(2009). Controlled/Living Radical Polymerization, Handbook of Vinyl Polymers: Radical Polymerization, Process, and Technology (Ch. 10, pp. 231-306)(Eds M. K. Mishra and Y. Yagci). New York, CRC Press Taylor & Francis Group. 2) Yagci, Y., Mishra, M. K.(2009). Functionalization of Polymers, Handbook of Vinyl Polymers: Radical Polymerization, Process, and Technology (Ch. 9, pp. 205-230) (Eds M. K. Mishra and Y. Yagci). New York,CRC Press Taylor & Francis Group. 3) Muftuoglu, A. E., Tasdelen, M. A., Yagci, Y., Mishra, M. K.(2009). Block And Graft Copolymers, Handbook of Vinyl Polymers: Radical Polymerization, Process, and Technology (Ch. 11, pp. 307-344). (Eds M. K. Mishra and Y. Yagci). CRC Press Taylor & Francis Group, New York. 4) Yagci, Y., Jockusch, S., Turro, NJ.(2010). Photoinitiated Polymerization: Advances, Challenges, and Opportunities. Macromolecules, 43(15), 6245-6260 5) Yuan, J., Antonietti, M.(2011). Poly(ionic liquid)s: Polymers expanding classical property profiles. Polymer, 52, 1469-1482. Yok NO Yok NO Öğrenciler literatür çalışmalarını takip etmek için ders dışında internet kaynaklarını kullanacaktır Students will use web resources to follow the studies in the literature. Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) Yıl İçi Sınavları 1 % 40 (Assessment Criteria) (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Quizzes) Ödevler (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) 1 % 60 *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.
DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Polimerler; genel kavramlar ve klasik polimerik yapılar I 2 Kontrollü /yaşayan polimerizasyon teknikleri, özellikleri ve geleneksel polimerizasyon I yöntemleri ile kıyaslanması 3 Yüksek verimli tepkimeler ve genel özellikleri ( çıt çıt kimyası ve diğer kenetlenme tepkimeleri) II 4 Çıt çıt kimyasının polimer kimyasındaki uygulamaları: polimerlerin modifikasyonu II 5 Telekelik II 6 Blok, aşı ve yıldız polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu III 7 Fotopolimerizasyonun temelleri IV 8 Fotokimyanın yeni sentetik yöntemlerle kombinasyonu IV 9 Biyokonjuge polimerler V 10 Hidrojeller ve fonksiyonlandırılmaları V 11 Polimerlerde nanoyapılar; sentezleri ve uygulamaları V 12 Benzoksazinler ve geleneksel reçinelerle kıyaslanmaları VI 13 İletken polimerler, sentezleri ve uygulamaları VI 14 Polimerik iyonik sivilar VI COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Polymers; fundamentals and classical polymeric structures I 2 Controlled /living polymerization techniques; properties and a brief comparison with the I traditional methods 3 High yielded reactions and their general features (click chemistry and other coupling II reactions) 4 Application of click chemistry in polymer chemistry: modification of polymers II 5 Telechelic polymers II 6 Synthesis and characterization of block, graft and star copolymers III 7 Fundamentals of photopolymerization IV 8 Combination of photochemistry with the new synthetic techniques IV 9 Bio-conjugated polymers V 10 Hydrogels and their functionalization V 11 Nanostructures in polymers; synthesis and applications V 12 Benzoxazines and their comparison with traditional resins VI 13 Electroconductive polymers; synthesis and applications VI 14 Polymeric ionic liquids VI
Dersin Kimya Programıyla İlişkisi 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam Programa ait çıktılar Katkı Seviyesi 1 2 3 i. Yüksek lisans yeterliliklerine dayalı olarak, alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirebilme, derinleştirebilme ve alanına yenilik getirecek özgün tanımlara ulaşabilme (bilgi). ii. Alanının ilişkili olduğu disiplinlerarası etkileşimi kavrayabilme; yeni ve karmaşık fikirleri analiz, sentez ve değerlendirmede uzmanlık gerektiren bilgileri kullanarak özgün sonuçlara ulaşabilme (bilgi). iii. Alanındaki yeni bilgileri sistematik bir yaklaşımla değerlendirebilme ve kullanabilme (beceri). iv. Alanına yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştirebilme ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayabilme, özgün bir konuyu araştırabilme, kavrayabilme tasarlayabilme, uyarlayabilme ve uygulayabilme (beceri). v. Yeni ve karmaşık düşüncelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapabilme (beceri). vi. Alanı ile ilgili çalışmalarda araştırma yöntemlerini kullanabilmede üst düzey beceriler kazanmış olma (beceri). vii. Alanına yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştiren ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayan özgün bir çalışmayı bağımsız olarak gerçekleştirerek alanındaki ilerlemeye katkıda bulunabilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). viii. Alanı ile ilgili en az birer adet bilimsel makaleyi ulusal ve uluslararası hakemli dergilerde yayınlayarak veya özgün bir yapıt üreterek ya da yorumlayarak alanındaki bilginin sınırlarını genişletebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). ix. Özgün ve disiplinlerarası sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapabilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). x. Yaratıcı ve eleştirel düşünme, sorun çözme ve karar verme gibi üst düzey zihinsel süreçleri kullanarak alanı ile ilgili yeni düşünce ve yöntemler geliştirebilme (Öğrenme Yetkinliği). xi. Sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısıyla inceleyebilme, geliştirebilme ve gerektiğinde değiştirmeye yönelik eylemleri yönetebilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xii. Uluslararası platformlarda, uzman kişiler ile alanındaki konuların tartışılmasında özgün görüşlerini savunabilme ve alanındaki yetkinliğini gösteren etkili bir iletişim kurabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xiii. Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyi nde kullanarak ileri düzeyde yazılı, sözlü ve görsel iletişim kurabilme ve tartışabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xiv. Alanındaki bilimsel, teknolojik sosyal veya kültürel ilerlemeleri tanıtarak, yaşadığı toplumun bilgi toplumu olma ve bunu sürdürebilme sürecine katkıda bulunabilme (Alana Özgü Yetkinlik). xv. Alanı ile ilgili karşılaşılan sorunların çözümünde stratejik karar verme süreçlerini kullanarak işlevsel etkileşim kurabilme (Alana Özgü Yetkinlik). xvi. Alanı ile ilgili konularda karşılaşılan toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunların çözümüne katkıda bulunabilme ve bu değerlerin gelişimini destekleyebilme (Alana Özgü Yetkinlik).
Relationship between the Course and Chemistry Curriculum Program Outcomes Level of Contribution 1 2 3 i. Developing and intensifying the current and high-level knowledge in the area with the use of original thinking and/or research processes and in a specialistic level, based upon the competency in M.S. level (knowledge). ii. Grasping the inter-disciplinary interaction related to one s area; reaching original results by using the specialistic knowledge in analyzing, synthesizing and evaluating new and complex ideas (knowledge). iii. The ability to evaluate and use new information in the area with a systematical approach (skill). iv. Developing a new idea, method, design and/or application which brings about innovation in the area; or, applying a conventional idea, method, design and/or application to a different environment; researching, grasping, designing and applying an original subject (skill). v. The ability to critically analyze, synthesize and evaluate the new and complex ideas (skill). vi. Acquiring the most developed skills about using the research methods in studies in the related area (skill). vii. Contributing to the progress in the area by independently carrying out a study which uses a new idea, method, design and/or application which brings about innovation in the area; or, applying a conventional idea, method, design and/or application to a different environment (Competence to work independently and take responsibility). viii. Expanding the limits of knowledge in the area by publishing at least one scientific article in an international peer reviewed journal and/or creating or interpreting an original work ix. (Competence to work independently and take responsibility). Fulfilling the leader role in the environments where solutions are sought for the original and inter-disciplinary problems (Competence to work independently and take responsibility). x. Developing area-related new ideas and methods by making use of high level intellectual processes such as creative and critical thinking, problem solving and decision making (Learning Competence). xi. xii. xiii. xiv. xv. xvi. Ability to see and develop social relationships and the norms directing these relationships with a critical look and the ability to direct the actions to change these when necessary. (Communication and Social Competency). The ability to establish effective communication with experts in the international environments to discuss the area-related subjects and to defend original opinions, showing one s competency in the area (Communication and Social Competency). Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio C1 Level- and establishing written, oral and visual communication and developing argumentation skills with that language (Communication and Social Competency). Contributing to the society s state and progress towards being an information society by announcing and promoting the technological, scientific and social developments in one s area (Area Specific Competency). Ability to establish effective communication in the solving of the problems faced in the area, by using the strategic decision making processes (Area Specific Competency). Contributing to the solution of area-related social, scientific, cultural and ethical problems and promoting the development of these values (Area Specific Competency). 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Prof. Dr. Yusuf Yağcı Tarih (Date) 02.05.2011 İmza (Signature)