Heterosiklik gruplar içeren siklotrifosfazen bileşiklerinin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında, 2,2-mono-spiro-(2',2''-dioksi-1',1''-bifenil)-4,4,6,6-tetraklorosiklotrifosfazen bileşiği (3), N3P3Cl2(O2C12H8)2, ile biyoaktif özellik gösteren heterosiklik bileşiklerin {benzimidazol (4) ve imidazol (9)} nükleofilik sübstitüsyon reaksiyonları gerçekleştirildi ve bu moleküllerin bir araya getirilmesi ile daha etkin moleküller oluşturmak hedeflendi. İlk olarak başlangıç maddesi olarak kullanılacak olan bileşik (3); hekzaklorosiklotrifosfazen (1) ile 2,2'-dihidroksi-1,1'-bifenil'in (2), K2CO3 bazı varlığında aseton içerisinde, oda sıcaklığında karıştırılarak gerçekleştirilen reaksiyonu sonucu elde edildi. İkinci olarak, bileşik 3 ile benzimidazol'ün (4) trietilamin varlığında tetrahidrofuran (THF) içerisinde 1:1, 1:3 ve 1:7 mol oranlarında, geri soğutucu altında gerçekleştirilen reaksiyonları sonucu, sırasıyla mono- (5), bis-(6), tris-(7) ve tetrakis- (8) benzimidazolil sübstitüe siklotrifosfazen türevleri sentezlendi. Ayrıca, bileşik 3 ile imidazol'ün (9) trietilamin varlığında THF içerisinde 1:7 mol oranında geri soğutucu altında gerçekleştirilen reaksiyonu sonucu, 2,2-mono-spiro-(2',2''-dioksi-1',1''-bifenil)-4,4,6,6-tetra-(imidazolil)siklotrifosfazen bileşiği (10) elde edildi. Sentezleri gerçekleştirilen ve uygun saflaştırma yöntemleri ile izole edilen siklotrifosfazen türevlerinin (3, 5, 6, 7, 8 ve 10) yapıları; kütle, 1H (8 ve 10) ve 31P NMR spektroskopilerinden elde edilen verilerle aydınlatıldı. 3, 8 ve 10 numaralı bileşiklerin yapıları; tek kristal X-ışınları kristallografi yönteminden elde edilen verilerle aydınlatıldı. Ayrıca, tez çalışması kapsamında sentezlenen ve yapılar karakterize edilen siklotrifosfazen türevlerinin (3, 5, 6, 7, 8 ve 10); Escherichia coli ATCC 8739, Staphylococcus aureus ATCC 29213, Bacillus subtilis ATCC 6633 bakterilerine ve Candida albicans ATCC 1023 mantarına karşı antimikrobiyal özellikleri de incelendi. Sonuç olarak bu tez çalışması kapsamında 5 adet yeni siklotrifosfazen türevi (5,6,7,8 ve 10) sentezlenmiştir.

In this thesis study, the nuclophilic reactions of 2,2-mono-spiro-(2',2''-dioxy-1',1''-biphenyl) -4,4,6,6-tetrachlorocyclotriphosphazene (3), N3P3Cl2(O2C12H8)2, with bioactive heterocyclic compounds {(benzimidazole (4) and imidazole (9)} were carried out. It was aimed to synthesized more effective molecules by combining these molecules. Firstly, the compound 3 utilized as a starting material was obtained from the reaction of hexachlorocyclotriphosphazene (1) with 2',2''-dihydroxy-1',1''-biphenyl (2) in acetone in the presence of K2CO3 at room temperature. Secondly, the mono- (5), bis- (6), tris- (7) and tetrakis- (8) benzimidazolyl substituted cyclotriphosphazene derivatives were acquired from the reactions of compounds 3 with 4 in 1:1, 1:2,1:3 mole in the presence of triethylamine in tetrahydrofuran (THF) at reflux, respectively. Furthermore, the 2,2-mono-spiro-(2',2''-dioxy-1',1''-biphenyl)-4,4,6,6-tetra-(imidazolyl)cyclotriphosphazene (10) was obtained from the reaction of compound 3 with imidazole in 1:6 mole in the presence of triethylamine in THF at reflux. Structures of isolated and purified cyclotriphosphazene derivatives (3, 5, 6,7, 8 and 10) were characterized by mass 1H (8 and 10) and 31P NMR spectroscopies. Moreover, the molecular and crystal structures of compounds 3, 8 and 10 were determined by single-crystal X-ray crystallography. Besides, antimicrobial activity of cyclotriphosphazenes (3, 5, 6, 7, 8 and 10) were screened in vitro against Escherichia coli ATCC 8739, Staphylococcus aureus ATCC 29213, Bacillus subtilis ATCC 6633 and Candida albicans ATCC 1023. As a result, within the scope of this thesis, 5 new cyclotriphosphazene derivatives (5,6,7,8 and 10) were synthesized.