Yeni spiro-ansa-spiro- ve ansa-spiro-ansa- tetrafosfazen türevlerinin sentezi, kristal yapıları, spektroskopik ve stereojenik özelliklerinin incelenmesi, biyolojik aktivitelerinin ve DNA'ya etkilerinin araştırılması.
Syntheses, crystal structures, spectroscopic and stereogenic properties, biological activities and DNA interactions of novel spiro-ansa-spiro- and ansa-spiro-ansa- tetraphosphazene derivatives.
Yazar: GAMZE ELMAS
Danışman: PROF. DR. ZEYNEL KILIÇ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Antibakteriyel aktivite = Antibacterial activity ; DNA analizi = DNA analysis ; Fosfazen = Phosphazene ; Kristalografi = Crystallography ; Spektroskopi = Spectroscopy

Özet:
Bu çalışmada, N2O2 donör atomlu aminopodandların (1-4) oktaklorosiklotetrafosfazen (tetramer), N4P4Cl8, ile tepkimelerinden spiro-ansa-spiro (sas; 5-8) ve ansa-spiro-ansa fosfazenler (asa; 9 ve 10) elde edilmiştir. Kısmen sübstitüe sas fosfazenlerin (5 ve 6) THF ortamında pirolidin ve morfolinin aşırısı ile etkileştirilmesinden tetrapirolidino (12 ve 13) ve morfolino (14 ve 15) bileşikleri elde edilmiştir. Asa siklotetrafosfazenlerin (9 ve 10) ise aşırı miktarda pirolidin ve morfolinin tepkimelerinden geminal-2-trans-6-dikloro pirolidino (16 ve 17) ve morfolino (18 ve 19) türevleri elde edilmiştir. Ancak, tamamen sübstitüe ürünler elde edilememiştir. Bileşik 9'un aşırı pirolidin ile mikrodalga yöntemi ile tepkimesi sonucunda da beklenen tamamen sübstitüe ürün elde edilememiştir. Uzun zincirli çıkış bileşiği (3) ile N4P4Cl8'in tepkimelerinden sas (7) ve değişik 2,6-ansa-spiro-bisiklo (bisiklo-2,6-as) ürünü (11) izole edilirken, 4 bileşiği ile N4P4Cl8 sadece sas (8) bileşiğini oluşturmuştur. Sentezlenen bileşiklerin (5-19) yapıları element analizi, kütle spektrometresi (ESI-MS),  FTIR, DEPT, HSQC, HMBC, 1H, 13C ve 31P NMR tekniklerinden faydalanılarak belirlenmiştir. Bazı bileşiklerin (6, 9-11 ve 18) moleküler ve kristal yapıları X-ışını kırınımmetre (kristallografi) yöntemi ile aydınlatılmıştır. Tüm fosfazen türevleri iki stereojenik P atomuna sahiptir. 10 bileşiği Flack parametresine göre bir enantiomere sahiptir ve 19 bileşiğinin kiral HPLC ve kiral çözücü, (S)-(+)-2,2,2-trifluoro-1-(9'-anthryl)-ethanol (CSA), deneyleri ile rasemik karışım halinde olduğu bulunmuştur. Sentezlenen bileşiklerin (5, 6, 9, 10 ve 12-19) antimikrobiyal aktiviteleri çeşitli patojen bakteri ve mayalar üzerinde araştırılmıştır. Bu bileşiklerin DNA ile etkileşimleri incelenmiştir.

Abstract:
In this study, the reactions of octachlorocyclotetraphosphazene, N4P4Cl8, with N2O2 donor-type aminopodands (1-4) afforded two kinds of derivatives, namely, spiro-ansa-spiro (sas; 5-8) and ansa-spiro-ansa (asa; 9 ve 10) phosphazenes. The partly substituted sas phosphazenes (5 and 6) reacted with excess pyrrolidine and morpholine in THF to produce the tetrapyrrolidino (12 and 13) and morpholino (14 and 15) derivatives. The reactions of the asa phosphazenes (9 and 10) with excess pyrrolidine and morpholine produced geminal-2-trans-6-dichloro pyrrolidino (16 and 17) and morpholino (18 and 19) phosphazenes. But the fully substituted products were not obtained. In addition, the expected fully substituted compound was not obtained from the reaction of 9 with excess pyrrolidine by microwave-assisted methods. The reaction of the long chain starting compound (3) with N4P4Cl8 gave sas (7) and the interesting 2,6-ansa-spiro-bicyclo product (bicyclo-2,6-as) (11). While the reaction of 4 with N4P4Cl8 yielded only sas (8). The structural investigations of the compounds (5-19) were verified by elemental analyses, MS, FTIR, DEPT, HSQC, HMBC, 1H, 13C and 31P NMR techniques. The crystal structures of 6, 9-11 and 18 were determined by X-ray crystallography. All the phosphazene compounds had two stereogenic P-atoms. Compound 10 had one enantiomer according to the Flack parameter, and 19 was a racemic mixture, as shown by chiral HPLC and chiral solvating agent, (S)-(+)-2,2,2-trifluoro-1-(9'-anthryl)-ethanol (CSA), experiments. Furthermore, the antimicrobial activities of synthesized compounds (5, 6, 9, 10 and 12-19) were investigated against the pathogenic bacteria and the yeast. The interactions of plasmid DNA with these compounds were studied.