Kalkon sübstitüentli polifosfazenlerin sentezi, karakterizasyonu, termal ve dielektrik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization, thermal and dielectric properties of chalcone substituted polyphosphazenes
Yazar: KENAN KORAN
Danışman: DOÇ. DR. AHMET ORHAN GÖRGÜLÜ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında ilk olarak, 4'-hidroksiasetofenon ile sübstitüe benzaldehitler (benzaldehit, 2-klorobenzaldehit, 3-klorobenzaldehit, 4-klorobenzaldehit, 2-florobenzaldehit, 3-florobenzaldehit, 4-florobenzaldehit, 4-metoksibenzaldehit, 3-metilbenzaldehit ve 4-metilbenzaldehit) reaksiyona sokularak 4'-hidroksi-(sübstitüe)kalkon (1a-m) bileşikleri sentezlendi. İkinci aşamada, hekzaklorosiklotrifosfazen (2), 2-2'-bifenol ile reaksiyona sokularak 2,2,4,4-tetrakloro-6,6-bis[spiro(2',2"-dioksi-1',1"-bifenilil)]siklotrifosfazen (3) bileşiği elde edildi. Üçüncü aşamada, 3 bileşiği 1,2,4-triklorobenzen, kalsiyum sülfat dihidrat (CaSO4.2H2O) ve amido sülfürik asit (H2NSO3H) otamında 220 0C'de polimerleştirilerek bifenol bağlı yeni poli[{3,3,5,5-tetrakloro-1,1-bis{spiro(2',2"-dioksi-1',1"-bifenilil)}]fosfazen (4) elde edildi. 4. Aşamada ise 4 polimeri, sübstitüe hidroksikalkon (1a-m) bileşikleri ile THF çözücüsünde K2CO3 varlığında reaksiyona sokularak kalkon sübstitüentli fosfazen polimerleri (4a-m) elde edildi.
Sentezlenen bileşikler gerekli saflaştırma teknikleri (ekstraksiyon, süzme, çözme ve çöktürme gibi) ile saflaştırıldı. Kalkon bileşiklerinin yapıları FT-IR, 1H, 13C-NMR teknikleri kullanılarak karakterize edildi. Polifosfazenlerin, molekül ağırlıkları ve heterojenlik indisleri jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) ile, yumuşama sıcaklıkları DSC, bozunma sıcaklıkları TGA termal analiz yöntemleri ile belirlendi. Polifosfazenlerin yapıları ise 31P, 1H-NMR, 13C, 13C-APT NMR, FT-IR ve elementel analiz yöntemleri kullanılarak aydınlatıldı.
Elde edilen poli[{3,3,5,5-tetra(4-oksi-substitüe-kalkon)-1,1-bis{spiro(2',2"-dioksi-1',1"-bifenilil)}]fosfazen polimerlerinin (4a-m), dielektrik davranışları frekansın bir fonksiyonu olarak incelendi.

Abstract:
In this thesis study, firstly, substituted 4'-hydroxychalcone compounds (1a-1m) were synthesized from the reaction of substituted benzaldehydes (benzaldehyde, 2-chlorobenzaldehyde, 3-chlorobenzaldehyde, 4-chlorobenzaldehyde, 2-fluorobenzaldehyde, 3-fluorobenzaldehyde, 4-fluorobenzaldehyde, 4-methoxybenzaldehyde, 3-methylbenzaldehyde and 4-methylbenzaldehyde) with 4'-hydroxyacetophenone. In the second step, 2,2,4,4-tetrachloro-6,6-bis[spiro(2',2"-dioxy-1',1"-biphenlyl)] cyclotriphosphazene (3) was obtained by the interaction of hexachlorotriphosphazene (2) with 2-2'-biphenol. In the third stage, poly[{3,3,5,5-tetrachloro-1,1-bis{spiro(2',2"-dioxy-1',1"-biphenylyl)}phosphazene] (4) containing biphenol was obtained by thermal polymerization of compound 3 in the presence of calcium sulfate dihydrate(CaSO4.2H2O) and amido sulfuric acide (H2NSO3H) in 1,2,4-trichlorobenzen at 220 OC. In the next step, novel phosphazene polymers bearing chalcone (4a-m) were synthesized by the interaction of polymer 4 with hydroxychalcone compounds (1a-m) in the presence of K2CO3 at the boiling temperature of THF.
The synthesized compounds were purified by the suitable purification techniques (extraction, filtering, solving and precipitation). The structure of chalcone compounds (1a-m) were defined by FT-IR, 1H, 13C-NMR techniques. The structure of polyphosphazene compounds (4a-m) were characterized by elementel analysis, Jel Permation Chromatography (GPC), FT-IR, 31P, 1H, 13C, 13C-APT NMR techniques. Thermal behaviour of polymers were investigated by DSC and TGA analysis.
Dielectric measurements of poly[{3,3,5,5-tetra(4-oxy-substituted-chalcone)-1,1-bis{spiro(2',2"-dioxy-1',1"-biphenylyl)}phosphazene] polymers (4a-m) were carried out by means of an impedance analyzer as a function of frequency.