Mono-ansa siklotrifosfazen bileşiklerinin alkoliz reaksiyonlarının incelenmesi
Investigation of alcoholysis reactions of mono-ansa cyclotriphosphazene compounds
Yazar: CEYLAN MUTLU
Danışman: PROF. SERAP BEŞLİ
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Siklotrifosfazen = Cyclotriphosphazene

Özet:
Bu tez çalışmasında, 10 ve 11 üyeli mono-ansa florodioksi siklotrifosfazen bileşiklerinin alkoliz reaksiyonları incelendi.
Öncelikle, başlangıç bileşiği olarak kullanılacak ansa bileşikleri sentezlendi. Bu amaçla hekzaklorosiklotrifosfazen (trimer), 2,2,3,3,4,4-hekzafloro-1,5-pentandiol ve 2,2,3,3,4,4,5,5-oktafloro-1,6-hekzandiol ile etkileştirildi. 10 ve 11 üyeli mono-ansa floro-dioksi siklotrifosfazen bileşikleri (1a, 1b) elde edildi.
Mono-ansa siklotrifosfazen bileşikleri (1a, 1b) değişik mol oranlarında metanol
ve fenol ile NaH varlığında kademeli olarak etkileştirildi. Elde edilen ürünlerin yapı tayinleri yapılarak nükleofilik yer değiştirme reaksiyonlarının hangi yolu izlediği ve mekanizmaları belirlendi.
Floro pentandiol türevi mono-ansa siklotrifosfazen bileşiğinin (1a) değişik mol oranlarında sodyum metanolat ve sodyum fenolat ile kademeli olarak etkileştirilmesi sonucu metoksi türevi (2a-7a ve 9a) bileşikleri ve fenoksi türevi (2b-8b ve 9b) bileşikleri elde edildi.
Daha sonra floro hekzandiol türevi mono-ansa siklotrifosfazen bileşiği (1b) yine değişik mol oranlarında sodyum metanolat ve sodyum fenolat ile kademeli olarak etkileştirildi. 1b bileşiğinin metanol ile olan reaksiyonu sonucu 3c, 4c, 7c ve 9c bileşikleri ve 1b bileşiğinin fenol ile olan reaksiyonları sonucu ise 3d, 4d, 7d ve 9d bileşikleri elde edildi.
Elde edilen ürünlerin yapıları, element ve kütle analizleri, 1H, 19F ve 31P NMR spektrumları ve uygun kristalleri elde edilebilenlerin X-ışını tek kristal incelemeleri ile belirlendi. Ayrıca tamamen substitue florlu bileşiklerin (9a, 9b, 9c, 9d) diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve termal gravimetrik analiz (TGA) cihazları yardımıyla termal kararlılıkları incelendi.

Anahtar Kelimeler: Siklotrifosfazen, Ansa Yapı, Mekanizma, X-ışını Kırınımı, 
Termal Özellik.

Abstract:
In this study; it was investigated alcoholysis reactions of 10- and 11-membered fluoro dioxy mono-ansa cyclotriphosphazene compounds.
Firstly, the ansa compounds used were synthesized as starting material. In this aim; hexacholorocyclotriphosphazane (timer) was reacted with 2,2,3,3,4,4-hexafluoro-1,5- pentanediol and 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1,6-hexanediol. 10- and 11-membered fluoro dioxy mono-ansa cyclotriphosphazene derivates (1a, 1b) were obtained.
The obtained mono-ansa cyclophosphazene compounds (1a, 1b) were reacted with methanol and phenol in the presence of sodium hydride at different mole ratios. It was investigated the reaction pathways and mechanism of nucleophilic substitution at the PCl2 and PCl(OR) phosphorus atoms for the obtained mono, di, tri and tetra substituted compounds.
Fluoro pentanediol derivate of mona-ansa compound (1a) was reacted with sodium methanolate at different mole ratios and 2a-7a and 9a compounds were isolated from this reaction. 1a was reacted with sodium phenolate at different mole ratios and 2b-8b and 9b compounds were isolated from this reaction.
Fluoro hexanediol derivate of mono-ansa compound (1b) was reacted with sodium methanolate at different mole ratios and 3c, 4c, 7c and 9c compounds were isolated from this reaction. 1b was reacted with sodium phenolate at different mole ratios and 3d, 4d, 7d and 9d compounds were isolated from this reaction.
The structures of synthesized compounds were identified by 1H, 19F , 31P NMR and mass spectroscopy techniques and single crystal X-ray measurements for obtained suitable crystals. The thermal properties of the full substituted compounds (9a, 9b, 9c and 9d) were investigated with differential scanning calorimeter (DSC) and termogravimetric analysis (TGA) technics.


Keywords: Cyclophosphazene, Ansa Structure, X-Ray Diffraction, Thermal 
Properties, Mechanism.