Yeni tip siklotrifosfazen bileşiklerinin sentezi ve stereokimyasal özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Biyolojik sistemlerdeki uygulamaları sebebiyle moleküllerin stereojenik özelliklerinin incelenmesi, kimya biliminin önemli bir konusudur. Organik kimyada karbon atomunun stereokimyası uzun yıllardan beri birçok çalışmanın ilgi odağı olmuştur. Anorganik kimyada ise karbon atomunun yerini fosfor atomu almaktadır. Fakat P atomu ile yapılan çalışmalar daha sınırlı sayıdadır. Dört koordinatlı beş değerlikli fosfor atomuna sahip siklofosfazen türevleri, fosfor atomunun stereokimyasını incelemek adına; kararlı yapıları ve kolay sübstitüe edilebilmeleri sebebiyle son derece ideal bir yapıya sahiptirler ve potansiyel kiral bileşiklerdir. Tez çalışması kapsamında, hekzaklorosiklotrifosfazen (trimer) bileşiğinin asimetrik bir reaktif olan 2-aminobenzil alkol ile reaksiyonları gerçekleştirilerek fosfor kimyasındaki, homo, enantiyo ve diasterotopik atom, pro-kiral, yalancı asimetrik merkez gibi stereokimyasal terimlere açıklık getirilmeye çalışıldı. Trimerin 2-aminobenzil alkol ile farklı mol oranlarında etkileştirilmesi sonucu beş farklı ürün [mono-spiro (2), di-spiro trans (3) ve cis (4), tri-spiro cis (5) ve trans (6)] elde edildi. Çalışmanın devamı olarak di-spiro trans (rasemik) ve cis (mezo) bileşikleri 3-amino-1-propanol ve fenol ile etkileştirildi. Mezo bileşik (4) pseudo-asimetrik merkeze sahip diasteroizomer karışımlarını (7a, b ve 8a, b) verirken rasemik bileşik (3) aynı reaktifler ile sırasıyla 9 ve 10 numaralı bileşikleri verdi. Elde edilen bileşiklerinin yapıları elementel ve kütle analizleri, 1H, ve 31P NMR spektrumları ve uygun kristalleri elde edilebilenlerin X-ışını tek kristal incelemeleri ile belirlendi. Sterojenik özellikleri ise kiral kaydırma ajanı (CSA) kullanılarak 31P NMR spektrumları ile incelendi.

The examination of the stereogenic properties of molecules due to their applications in biological systems is an important aspect of the science of chemistry in particular. The stereochemistry of carbon atom in organic chemistry has been the focus of many studies since many years. In inorganic chemistry, the phosphorus atom takes the place of the carbon atom. But the work done with P atoms is limited. Cyclophosphazene derivatives having a tetra-coordinated pentavalent phosphorus atom are highly ideal structures and potentially chiral compounds due to their stable structure and easy substitution to examine the stereochemistry of the phosphorus atom. In the course of the work, reactions of hexachlorocyclotriphosphazene (trimer) with 2-aminobenzyl alcohol, an asymmetric reagent, were performed and stereochemical terms such as homo, enanti and diasterotopic atom, prochiral, pseudo asymmetric center in phosphor chemistry were tried to be clarified. Five different products [mono-spiro (2), di-spiro trans (3) and cis (4), tri-spiro cis (5) and trans (6)] were obtained with different molar ratios of trimeric 2-aminobenzyl alcohol. As a continuation of the work, di-spiro trans (racemic) and cis (meso) compounds were interacted with 3-amino-1-propanol and phenol. The meso compound (4) gave the diastereomer mixtures (7a, b and 8a, b) having the pseudo-asymmetric center, while the racemic compound (3) gave compounds 9 and 10 respectively with the same reagents. The resulting compounds were characterized by elemental and mass analysis, 1H and 31P NMR spectra, and X-ray single crystal analysis of the crystals of which can be obtained suitably. Sterogenic properties were investigated by 31P NMR spectra using chiral shift agent (CSA).