DNA achieved its double helix form with the help of hydrophilic and hydrophobic interactions. When the sequence of the DNA is examined, it is seen that the DNA bases are the most hydrophobic part, and therefore; they are located at the innermost part of the double helix to avoid interaction with water. This location also enables them to form hydrogen bonds with the complementary DNA base rather than forming them with water. The next part in the sequence is the sugars which have higher solubility in water compared to the DNA bases and lower solubility compared to the upcoming part, phosphate groups. The most hydrophilic part is the phosphate group which is located at the outermost part of the helix to increase its contact with water. Thus this is the thermodynamically most favorable form in water. With this in mind, DNA structure was taken as a model to examine molecular structures' formation and behavior in water. Meanwhile, a new concept, differential solvation, was introduced and developed. It was vi suggested that with the help of differential solvation, molecular assemblies would be formed in water. Whether differential solvation is responsible for the formation of such molecular structures or not is the main question in this thesis. To address this, compounds having differential solvation in water were designed and synthesized. The final products' behaviors in water and in organic solvents were studied with NMR, UVVis, fluorescence, DLS and CD spectroscopy. Mainly, a compound which has differential solvation in water and a compound which has not differential solvation in water were compared and contrasted with the help of above mentioned methods. In literature, molecular assemblies are widely characterized and investigated by circular dichroism (CD) spectroscopy. Since this instrument is very expensive and hard to reach, a homemade CD spectrometer was also built during this study. Necessary optical components were purchased and aligned to create circularly polarized light. The performance of the instrument was also compared with a commercial one. Although both the conceptual and the instrumentation part need further studies, available data obtained during this thesis proves the formation molecular assemblies by differential solvation in water.

DNA çift sarmal yapısına hidrofobik ve hidrofilik etkileşimler sonucunda ulaşmıştır. Bir DNA sarmalındaki dizilim incelendiğinde, DNA bazlarının en hidrofobik kısım olduğu görülür ve bu yüzden de çift sarmalın en iç kısmında sudan en uzak olacak şekilde konumlanmışlardır. Bu konum aynı zamanda DNA bazlarının sudan ziyade karşı sarmaldaki DNA bazıyla hidrojen bağı kurmasını sağlar. Dizilimde sıradaki kısım ise şekerdir. Şeker kısmının sudaki çözünürlüğü DNA bazlarından fazla fakat bir sonraki kısım olan fosfat grubundansa azdır. En hirofilik kısım olan fosfat grupları ise çift sarmalın en dışında, su ile olan temasları artacak şekilde konumlanmıştır. Bu sebeple, su içerisinde termodinamik olarak en kararlı form budur. Bütün bu bilgiler ışığında DNA yapısı örnek alınmış ve moleküler yapıların sudaki oluşumu ve davranışları incelenmiştir. Aynı zamanda, yeni bir kavram olan diferensiyel çözünürlük taktim edilmiş ve geliştirilmiştir. Diferensiyel çözünürlük ile su içerisinde moleküler yapıların oluşacağı önerilmiştir. Diferansiyel çözünürlüğün suda moleküler yapıların oluşmasında viii etkili olup olmadığı bu tezin odak noktası olmuştur. Bunu araştırmak için, su içerisinde diferansiyel çözünürlüğe sahip olan maddeler tasarlanmış ve sentezlenmiştir. Hedef ürünlerin sudaki ve organik çözücülerdeki davranışları NMR, UV-Vis, fluoresans, DLS ve CD analizleriyle çalışılmıştır. Genel olarak, suda diferansiyel çözünürlüğü olan ve olmayan iki madde yukarıda bahsedilen metodlar kullanılarak karşılaştırılmıştır. Literatürde, moleküler toplanmalar büyük ölçüde dairesel dikroism (CD) spektroskopisi kullanılarak analiz edilmiştir. Bu cihaz oldukça pahalı ve ulaşılması zor olduğu için, tez sürecinde bir CD spectrometresi yapılmıştır. İhtiyaç duyulan optik ekipman satın alındıktan sonra, dairesel polarize olmuş ışık üretmek için gereken şekilde dizilmiştir. Tarafımızca yapılan bu spektrometrenin performansı ticari olarak satılan bir CD cihazıyla da karşılaştırılmıştır. Hem kavramsal hem de instrumental kısımlarda daha fazla araştırmaya ve çalışmaya gerek vardır. Fakat, bu tez boyunca hali hazırda elde edilen veriler, su içerisindeki moleküler oluşumların diferansiyel çözünürlükten faydalanarak oluştuklarını göstermektedir.