Yeni b-n heterosiklik bileşikleri ve yeni tip karbenlerin sentezi

Abstract

Bor ve azot içeren heterosiklik bileşikler geniş kullanım alanları sayesinde bilimsel ve endüstriyel alanda oldukça önemli bir yere sahiptir. Bu bileşikler içerisinde 1,3,2- diazaborolinler oldukça ilgi çekmektedir. Çünkü bu bileşikler üzerine son yıllarda yapılan fizikokimyasal çalışmalar, bunların başta organoelektronik malzemeler olmak üzere çok çeşitli uygulama alanlarının olabileceğini göstermiştir. Yeni tip ligandların geçiş metali komplekslerinin katalizör olarak kullanılmalarıyla, organik kimya alanında çok önemli sonuçlar elde edilmiştir. Bu sonuçların elde edilebilmesi yeni ve kararlı metal komplekslerinin sentezlenmesi ile mümkün olmuştur. Bu çalışmada, bor ve azottan oluşan heterosiklik bileşikler ve bunların türevleri sentezlenmiştir. Bunun yanı sıra, bükülmüş allen ve karbenden oluşan iki ve üç dişli ligantların ve bunların metal komplekslerinin sentezlenmesi için çıkış bileşikleri elde edilmiştir. Elde edilen bileşiklerin oksijen ve neme karşı çok hassas olmalarından dolayı tüm deneysel çalışmalar kuru argon atmosferi altında schlenk tekniği kullanılarak ve eldivenli kabin (glovebox) içinde yapılmıştır. Bu yeni bileşikler 1H, 13C ve 11B Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (NMR) ile karakterize edilmiştir. Ayrıca 1, 2, 3 ve 10 numaralı bileşiklerin kristal yapıları X-ışınları kırınımı yöntemiyle tayin edilmiştir. Şu ana kadar, 1,3,2-diazaborolinlerin reaksiyonları ve türevlendirilmeleri genelde bor ve nadirende azot üzerinden yapılmaktadır. Fakat karbon üzerinden herhangi bir reaksiyonu bilinmemektedir. Bu çalışma, 1,3,2-diazaborolinlerin halkadaki doymamış karbon atomlarından da türevlendirilebileceğini göstermiştir. Bunun yanısıra 2 ve 3 numaralı heterosiklik bor bileşiklerinin, abnormal N-heterosiklik karbenlerin anyonik benzerleri olmaları bakımından oldukça önemli oldukları düşünülmektedir.

Heterocycles containing boron and nitrogen are an important class of compounds owing to their wide applications in industry and academia. Among them, 1,3,2- diazaborolines have gained increasing attention because recent physicochemical studies point to possible applications, especially for organoelectronic devices. Spectacular results have been obtained in the organic chemistry using new types of ligand for transition metal catalysis. These achievements have been made possible because of the synthesis of new and stable complexes. In this study, boron and nitrogen based heterocycles as well as their derivatives are synthesized. In additionally, bidentate and tridentate ligand precursors are synthesized for metal complexes of containing bent allene-carbene ligand systems. Because of the oxygen and moisture sensitivity of compounds, all experiments were carried out under dry argon using standard Schlenk or glovebox techniques. Structural characterizations of new compounds were made with 1H, 13C and 11BNMR spectroscopy. Moreover, crystal structures of 1, 2, 3 and 10 were determined by single-crystal X-ray analysis. At the moment, the reactivity and functionalization of 1,3,2-diazaborolines typically occur at boron, less frequently at nitrogen, but not at carbon. This work shows that the unsaturated carbon atoms of the ring can also be functionalized. Moreover, it’s concluded to be very important that the boron heterocycles of 2 and 3, can be regarded as an anionic version of the so-called abnormal N-heterocyclic carbenes.