Yeni tasarım inorganik halkalı bileşiklerin sentezi ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of new design inorganic rings compounds and investigation of physical properties
Yazar: CEYLAN MUTLU BALCI
Danışman: PROF. DR. SERAP BEŞLİ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında, uygun gruplar ile sübstitüe edilmiş siklotrifosfazen bileşiklerinin de-protonasyon reaksiyonları sonucu elde edilen yeni tasarım heterohalkalı bileşiklerin termal ve stereojenik özellikleri incelendi.
Termal kararlılıklarını incelemek amacıyla yapısında dört, altı ve sekiz flor atomu bulunduran florodioller tercih edildi. Siklotrifosfazen'in (trimer) florodioller ile alkoliz reaksiyonu sonucu mono spiro (1a-b), di spiro (2a-b) ve mono ansa (3a-c) türevleri elde edilmiş ardından aminoliz reaksiyonu gerçekleştirilerek mono amino sübstitüe yapılar sentezlendi. P-NHR grubu içeren sübstitüe yapıların NaH bazı varlığında ki de-protonasyon reaksiyonu sonucu dispiro trans (5a) ve cis (5b), tetra spiro türevleri (7a-b) ve son olarak diansa (9a-c) bileşikleri elde edildi. Sentezlenen bileşiklerde florodioksi grubunun artması ile bileşiğin erime noktasının yükseldiği belirlendi. 
İki eşdeğer kiral merkez içeren yapıları elde etmek için asimetrik bir ligant olan 2-metilaminoetanol trimer halkasına sübstitüe edilerek aminoliz ardından de-ptoronasyon reaksiyonu gerçekleştirildi. Sadece mezo formdaki iki izomer (12a ve 12b) izole edildi. Dört eşdeğer kiral merkez içeren tüm olası yapıları izole etmek amacıyla ise başlangıç bileşikleri olarak mezo (cis) ve rasemat (trans) bileşikleri seçilerek herbirinin ayrı ayrı sırasıyla aminoliz ve de-protonasyon reaksiyonları gerçekleştirildi. Oluşması muhtemel tüm izomer çeşitliliğinin oluştuğu reaksiyon karışımına ait proton ile eşleşmemiş 31P NMR spektrumunda görüldü.
Sentezlenen bileşiklerin yapıları, element ve kütle spektrometresi, 1H ve 31P NMR spektroskopisi ölçümleriyle ve ayrıca uygun tek kristallere sahip olan bileşiklerin yapıları tek kristal X-ışını kırınımı tekniğinden elde edilen verilerle aydınlatıldı. Bileşiklerin termal kararlılıkları TGA (Termogravimetrik analiz) ve stereojenik özellikleri ise tek kristal X-ışını kristalografisi ve CSA [(R)-(+)-2,2,2-trifloro-1-(9-anthryl)etanol] ilave edilmiş 31P NMR spektrumları ile belirlendi.

Abstract:
In this thesis, thermal and stereogenic properties of new design heterocyclic compounds obtained by deprotonation reactions of cyclotriphosphazene compounds substituted with suitable groups were investigated.
In order to examine their thermal stability, fluorodiols with four, six and eight fluorine atoms were preferred. Mono spiro (1a-b), dispiro (2a-b) and monoansa (3a-c) derivatives were obtained as a result of the alcoholysis reaction of cyclotriphosphazene with fluorodiols, and mono amino substituted structures were synthesized by performing aminolysis reaction. As a result of the deprotonation reaction in the presence of NaH base, dispiro trans (5a) and cis (5b), tetra spiro derivatives (7a-b), diansa (9a-c) compounds were obtained. It was determined that the melting point of the compound increased with increasing the number of fluorodioxy group.
In order to obtain structures containing two equivalent chiral centers, an asymmetric ligand, 2-methylaminoethanol, was substituted on the trimer, followed by aminolysis and deprotonation reaction. Only two meso structures (12a and 12b), were isolated. In order to isolate all possible structures containing four equivalent chiral centers, aminolysis and deprotonation reactions were carried out, using the meso (cis) and racemate (trans) compounds as the starting compounds. In the 31Pdec NMR spectrum of the reaction mixture, it was seen all possible product diversity was formed.
The structures of compounds were illuminated by element and mass spectrometry, 1H, 31P NMR spectroscopy, and single crystal X-Ray diffraction. The thermal stability of the compounds were determined by TGA and stereogenic properties were supported by X-Ray crystallography and 31P NMR spectroscopy by adding CSA.