Spiro köprülü Bis siklotrifosfazen bileşiği ile diollerin reaksiyonları

Abstract

Yeni tip siklofosfazen bileşiği olarak literatüre henüz kazandırılmış, kararlı ve rijit bir yapıya sahip N,N-spiro köprülü oktaklorobissiklotrifosfazen bileşiğinin (3) nükleofilik yer değiştirme tepkimeleri ilk kez bu tez çalışması kapsamında incelendi. Öncelikle, başlangıç bileşiği olarak kullanılacak N,N-spiro köprülü oktaklorobissiklotrifosfazen bileşiği (3) sentezlendi. Bu amaçla hekzaklorosiklotrifosfazen (trimer), hekzilamin ile etkileştirildi ve 2-hekzilamino-2,4,4,6,6-pentaklorosiklotrifosfazen (2) bileşiği elde edildi. Bileşik 2'nin NaH varlığındaki de-protonasyon reaksiyonu bileşik 3'ü verdi. THF içerisinde ve NaH varlığında bileşik 3'ün 1,2-etandiol ile farklı mol oranlarındaki (1:0.7, 1:2 ve 1:3.5) reaksiyonlarından beş farklı ürün [mono-spiro (5a), trans ve cis di-spiro (7a), (9a), ipsilateral di-spiro (8a) ve tetra-spiro (10a)] elde edilirken, 1,3-propandiol ile olan reaksiyonlarından (1:0.7, 1:2 ve 1:4) dört farklı ürün [açık zincir (4b), mono-spiro (5b), ansa köprülü (6b) ve tetra-spiro (10b)] izole edildi. Trans ve cis di-spiro 1,3-propandioksi türevi bileşikler (7b), (9b) ise öncelikle mono-spiro siklotrifosfazenin bileşiğinin sentezlenmesi, yapıya bir mol hekzil amin bağlanması ve ardından de-protonasyon işleminin gerçekleştirilmesi suretiyle elde edildi. Ürünlerin yapıları element analizi, kütle spektrometresi, 1H ve 31P NMR spektroskopisi ve tek kristal X-ışını kırınımı çalışmalarından elde edilen veriler ile belirlendi. Yapılan çalışmalar, bileşik 3'ün siklofosfazenlerin temel bileşiği olan hekzaklorosiklotrifosfazen gibi birçok bileşiğin sentezinde çıkış bileşiği olarak kullanılabileceğini gösterdi. Ayrıca, elde edilecek benzer bileşiklerin yapı aydınlatma çalışmalarına rehber olacak ilginç NMR spektrumları elde edildi.

The nucleophilic substitution reactions of N,N-spiro bridged octachlorobiscyclotriphosphazene compound (3) that have just been gained on literature as new type cyclophosphazenes were investigated for the first time in this thesis. Firstly, N,N-spiro bridged octachlorobiscyclotriphosphazene compound (3), which will be used as starting material, was synthesized. In this aim, hexachlorocyclotriphosphazene (1) was reacted with hexylamine and 2-Hekzilamino-2,4,4,6,6-pentachlorocyclotriphosphazene compound (2) was obtained. The deprotonation reaction in presence of NaH of compound 2 gave compound 3. Whereas the reactions of the compound 3 with the 1,2-ethanediol in THF solution in three stoichiometries (1:0.7, 1:2 and 1:3.5) produced five products [mono-spiro (5a), trans and cis di-spiro (7a), (9a), ipsilateral di-spiro (8a) and tetra-spiro (10a)], four different product [open dangler (4b), mono-spiro (5b), ansa bridged (6b) and tetra-spiro (10b)] were isolated from the reactions of 1,3-propanediol (1:0.7, 1:2 and 1:4). Trans and cis di-spiro 1,3-propanedioxy derivatives (7b), (9b) were obtained by the firstly synthesising of the mono-spiro cyclotriphosphazene compound, connecting one mole hexylamine on structure and then performing the process of deprotonation. The structures of products have been determined by elemental analysis, mass spectrometry, 1H, 31P NMR spectroscopy and by X-ray crystallography. In these studies proved that compound 3 can be used as starting compound in the synthesis of the new compounds similarly hexachlorocyclotriphosphazene (1) that is fundamental compound of cyclophosphazenes. In addition some interesting NMR spectra that can be helped to determine similar compound's structures are obtained.