Schıff bazı içeren siklofosfazen bileşikleri ve metal kompleksleri
The cyclophosphazene compounds containing Schiff base and their metal complexes
Yazar: SEMİH DOĞAN
Danışman: PROF. DR. SERAP BEŞLİ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Tez kapsamında yapılan çalışmaları, iki bölümde irdelemek mümkündür. Birinci kısımda; fenil halkası üzerinde farklı uç gruplara sahip (H, F, Cl ve Br) bir seri Schiff bazı (2a‒d) hazırlanarak, hekzaklorosiklotrifosfazen (N3P3Cl6) ile yerdeğiştirme reaksiyonları gerçekleştirildi ve tamamen sübstitüe Schiff bazı içeren siklotrifosfazen bileşikleri (4a‒d) yüksek verimlerle sentezlendi. Bileşiklerin yapıları; FT-IR, element ve kütle analizleri, 31P-NMR ve 1H-NMR ölçümlerinden elde edilen sonuçlarla aydınlatıldı. Uygun kristal yapısına sahip olan bileşiklerin (4a, 4b) yapı aydınlatmaları için tek kristal X-ışını kırınım ölçümlerinden de yararlanıldı. Bu seri bileşiklerin, farklı çözücü sistemleriyle UV‒Vis absorbans özellikleri, DSC ve TGA yöntemleri ile termal kararlılıkları sistematik olarak incelendi.
İkinci kısımda; di-spiro ve mono-spiro 2,2ꞌ-bifenoksi siklotrifosfazen bileşiklerinin (5, 6), Schiff bazı (2b) ile yerdeğiştirme reaksiyonu sonucu, geminal ve bis-geminal Schiff bazı içeren siklotrifosfazenler (7, 8) elde edildi. Ligand olarak kullanılacak bu bileşikler; FT-IR, element ve kütle analizleri, 31P-NMR ve 1H-NMR spektroskopisi ile karakterize edildi. Ayrıca, bileşik 8'in yapısı tek kristal X-ışını kırınımı yöntemi ile belirlendi. Bileşik 7 ve 8'in CuCl2 tuzları ile kompleksleşme reaksiyonlarından sırasıyla, kompleks 9 ve 10 hazırlandı. Schiff bazı içeren siklotrifosfazen Cu (II) kompleksleri (9, 10), çeşitli yöntemler (FT-IR, MALDI-TOF kütle spektrometresi, EDX haritalama analizi) kullanılarak karakterize edildi. Taramalı Elektron mikroskobu (SEM) ile komplekslerin yüzey görüntüleri alındı. UV‒Vis titrasyon çalışmaları, spektrofotometrik olarak kompleks oluşumunu destekledi ve Job's yöntemiyle metal/ligand oranı belirlendi. Komplekslerin yapıları, koordinasyon modu ve molekül geometrisi DFT hesaplamalarıyla desteklendi. Komplekslerin manyetik özellikleri, VSM ve ESR spektrometresi ile analiz edildi. Ayrıca, bileşiklerin (7, 8) ve komplekslerin (9, 10) termal kararlılıklarını belirlemek için DSC ve TGA/TG-DTA analizleri yapıldı.

Abstract:
It is possible to examine the studies made within the scope of the thesis in two sections. In the first part; the substitution reactions with hexachlorocyclotriphosphazene were performed by preparing a series of Schiff base (2a‒d) having different terminal groups (H, F, Cl and Br) on the phenyl ring and obtained full substituted cyclotriphosphazenes containing Schiff base (4a‒d) with high yields. The structures of compounds were characterized by the obtained results from FT-IR, elemental and mass analyses, 31P and 1H NMR measurements. The compounds having suitable crystal structure (4a, 4b) for the characterization were utilized by single crystal X-ray diffraction measurements. UV‒Vis absorbance properties in different solvent systems and thermal stabilities with DSC and TGA techniques of these series compounds were investigated systematically. 
In the second part; As a result of the substitution reactions of di-spiro and mono spiro 2,2' biphenoxy cyclotriphosphazene compounds (5, 6) with Schiff base (2b), geminal and bis geminal cyclotriphosphazenes containing Schiff bases (7, 8) were obtained. These compounds to be used as ligand were characterized FT-IR, elemental and mass analyses, 31P and 1H NMR spectroscopy. In addition, the structure of compound 8 was determined by the single crystal X-ray diffraction method. Complexes 9 and 10 were prepared by the complexation reactions of compound 7 and 8 with CuCl2 salts, respectively. Cu (II) complexes of cyclotriphosphazenes containing Schiff base (9, 10) were characterized by using various methods (FT-IR, MALDI-TOF mass spectrometry, EDX mapping analysis). The surface images of the complexes were taken with scanning electron microscopy (SEM). UV–Vis titration experiments supported the complex formation spectrometrically and metal/ligand ratio was determined by Job's plot. The structures, coordination mode and molecular geometry of the complexes were supported by DFT calculations. The magnetic properties of the complexes were analyzed by VSM and ESR spectrometry. Also, DSC and TGA/TG-DTA analyzes were performed to determine the thermal stability of the compounds (7, 8) and the complexes (9, 10).