Theses supervised by Prof. Dr. Çiğdem Yolaçan
10 theses · Yıldız Technical University
Asimetrik organokatalizörlerin çeşitli organik reaksiyonlardaki etkinliğinin incelenmesi
Yapısal çeşitliliğe sahip fonksiyonel optikçe aktif bileşiklerin eldesi, moleküler iskeletlerin üç boyutlu yapısına hükmedebilme becerisiyle bağlantılıdır. Bu noktada asimetrik dönüşümler, ilaç endüstrisinde ve kimyasal sentezlerde yaygın olarak kullanılan enantiyomerik olarak zengin ve enantiyosaf bileşiklerin üretimine dair çeşitli yollar sunmaktadır. Enzimatik, metal-kataliz ve organokataliz yöntemlerini kapsayan katalitik metot uygulamaları, kiral ürünlerin yüksek selektivite ve atom verimliliği ile elde edilmesini sağlayan oldukça ilgi çekici stratejiler olarak düşünülmektedir. Geçen yüzyılın sonlarına kadar metal- ve biyokatalizörler egemen konumdayken, son yıllarda bu tür katalizörlere kıyasla daha uygulanabilir ve etkin araçlar olan organokatalizörler, sentetik bakış açısında değişiklik meydana getirmiştir. Çevresel ve ekonomik açıdan enzimlere ve metal katalizörlere çeşitli üstünlükler taşıyan organokatalizörler, metal içermeyen küçük organik moleküllerdir. Bu yapılar, oksijene ve neme karşı duyarlı olmamalarından, inert gaz atmosfer ve susuz solvent gibi zorlu reaksiyon koşullarını gerektirmez. Buna ek olarak ucuz, kolay bulunabilen, geri kazanılabilen ve toksik olmayan bileşiklerdir. Bahsi geçen avantajlar nedeniyle, karbon-karbon bağ oluşum reaksiyonları gibi enantiyoselektif organokatalitik prosesler son zamanlarda önemli bir gelişim kaydetmiştir. Doğal ürünlerin ve biyolojik aktif maddelerin sentezinde kilit bir nokta teşkil eden ve β-hidroksi karbonillerin eldesinde atom-ekonomik bir yaklaşım sağlayan aldol reaksiyonu, modern organik sentezde en önemli karbon-karbon bağ oluşum reaksiyonlarından biridir. Bu yararlı dönüşüm, küçük moleküllerden başlayarak yeni stereojenik merkez taşıyan daha büyük kompleks moleküllerin inşasına olanak tanımaktadır. Prolin bileşiğinin intermoleküler aldol reaksiyonunda katalizör olarak kullanımını takiben, prolinin bazı dezavantajlarını (çözünürlük problemi, fazlasını kullanma, orta ölçüde enantiyoselektiviteler vb.) elimine eden prolinamitler, hidrojen bağ donörleri olarak işlev yeteneğine sahip olmasından ötürü asimetrik aldol reaksiyonlarında sık sık kullanılmıştır. Böylece, asimetrik aldol reaksiyonlarındaki araştırmalar yüksek aktivite ve selektivite gösterebilecek yeni katalizörlerin tasarımına odaklanmıştır. Araştırmamız, çeşitli reaksiyon koşullarında asimetrik direkt aldol reaksiyonunu katalizleyebilecek yapısal çeşitliliğe sahip yeni kiral organokatalizörlerin dizaynı fikrine dayanmaktadır. Bu amaçla (S)-1,2,3,4-tetrahidroizokinolin-3-karboksilik asit ((S)-THIQA) ve L-Prolin temelli mono- ve dipeptit yapılı yeni kiral organokatalizörler sentezlenmiştir. Bu katalizörlerin yapıları FTIR, 1H NMR, 13C NMR, LC-MS ve GC-MS spektral verilerine dayanılarak belirlenmiştir. Son aşamada ise, sentezlenen organokatalizörlerin enantiyoselektif direkt aldol reaksiyonundaki katalitik atkisi incelenmiştir. Özellikle, bu alanda fazla incelenmemiş olan (S)-THIQA-temelli organokatalizörler ile elde edilen olumlu sonuçlar literatüre katkı sağlamıştır.
Asimetrik organik reaksiyonlar için etkili organokatalizör tasarımı
Kiral yapıdaki moleküllerin ilaç sanayi başta olmak üzere ziraat, biyoloji ve kimya gibi birçok alanda oldukça fazla öneme sahip olması ve bu önemin her geçen gün artması optikçe saf bileşiklerin sentezlenmesi ile ilgili çalışmalarda artışa yol açmıştır. Kiral molekül sentezlerinde izlenebilecek çeşitli yollar bulunmaktadır. Bunlardan birincisi; elde edilen rasemik karışımların değişik metotlarla ayrılması, ikincisi; kiral başlangıç maddeleri ve yardımcılar kullanarak tek enantiyomerin sentezlenmesi ve üçüncü olarak en önemlisi; kiral katalizörlerin kullanılmasıdır. Her üç yöntemde de amaç, moleküllerin mümkün olduğunca enantiyosaf bir halde, yüksek verimle ve olabildiğince ucuz asimetrik sentezidir. Asimetrik sentezde kullanılan katalizörler üçe ayrılırlar: bunlar, enzimler (biyolojik katalizörler), sentetik metal kompleks katalizörler ve saf organik katalizörlerdir. Organokatalizörlerin biyolojik katalizörlere ve metal kompleks katalizörlere göre üstünlükleri vardır. Organokatalizörlerin metal içermemeleri ve toksik olmamaları en önemli özellikleridir. Ayrıca organokatalizörler oksijene ve neme karşı duyarlı değildirler, inert gaz atmosferi ve susuz solvent gibi zorlu reaksiyon koşullarını gerektirmezler. Buna ek olarak ucuz, kolay bulunabilen, geri kazanılabilen saf bileşiklerdir. Aldol reaksiyonu, biyolojik aktif maddelerin öncüsü olan β-hidroksi karbonil bileşiklerinin sentezini sağlayan en önemli C-C bağı oluşturma reaksiyonlarından biridir. Organik moleküllerin katalizörlüğünde gerçekleşen asimetrik reaksiyonlarda en çok, doğal bir amino asit olan prolinin adı geçmektedir. Prolinin kullanıldığı reaksiyonlarda yüksek enantiyoseçicilik gözlenmesine rağmen bazı dezavantajlara sahiptir. Prolinin çoğu organik çözücüdeki düşük çözünürlüğü reaktiviteyi etkilemektedir, ayrıca yer aldığı bazı reaksiyonlarda istenmeyen yan ürünlerin oluştuğu gözlenmektedir, düzlemsel aromatik aldehitlerin kullanıldığı aldol reaksiyonlarında seçicilik düşüktür. Bu olumsuzlukların üstesinden gelmek amacıyla L-Prolinin asit kısmını modifiye edip, hidrojen bağı etkileşimi oluşturabilen gruplar ekleyerek oldukça etkili çok sayıda organokatalizör türevi sentezlenmiştir. Bu çalışmanın amacı, L-Prolin temelli dipeptit yapılı yeni kiral organokatalizörlerin sentezlenmesi ve çeşitli reaksiyon koşullarında asimetrik direkt aldol reaksiyonundaki katalitik etkilerinin incelenmesine dayanır. Sentezlenen katalizörlerin yapıları FTIR, 1H NMR, 13C NMR ve LC-MS spektral verilerinden yararlanarak aydınlatılmıştır. L-Prolinin türevleri konusunda yeni yapılacak çalışmalara ışık tutacak sonuçlar elde edilmiş ve elde edilen bu olumlu sonuçlar ile literatüre katkı sağlanmıştır.
Yeni asimetrik organokatalizörlerin tasarımı ve organik reaksiyonlardaki uygulamaları
Optikçe aktif madde üretmek için yeni metodlar geliştirilmesi özellikle ilaçlarda tek enantiyomer sentezinde hayati önem taşımaktadır. Kimya endüstrisinde asimetrik katalitik yöntemler, rasemik karışımları ayırmada iyi bir çözüm sunmaktadır. Fakat son yıllarda küçük organik moleküller enantiyoselektif reaksiyonlarda yüksek verimlilik sağlayan yeni katalizörler olarak dikkat çekmektedir. Organokatalizörler, son zamanlarda yeni materyaller ve enantiyomerik olarak zengin moleküllerin sentezi için asimetrik organometalik ve enzimatik reaksiyonlara yeni bir tamamlayıcı araç olarak ortaya çıkmıştır. Organokatalizörlerin, geçiş metal katalizörlerine ve enzim katalizörlere göre bir takım avantajları bulunmaktadır. Genellikle, dayanıklı, ucuz, kolay elde edilebilir ve non-toksiktirler. Kararlılıkları nedeniyle inert atmosfer ve susuz çözücü gibi zorlu koşullar gerektirmezler. Ayrıca, asimetrik organokatalizörler reaksiyonları daha etkin bir şekilde sonuçlandırmakta ve klasik metal katalizörlere göre operasyonel basitlikleri nedeniyle dikkat çekmektedirler. Gerçekte, doğada biyokatalitik proseslerin çoğunda metal kullanılmamaktadır. Bu anlamda, bilimsel topluluklar metalsiz sentetik tasarımlar için enantiyoselektif sentez içinde yeni bir alanın yapılandırılmasını sürdürmektedirler. En büyük ilgi ise aldol kondenzasyonu gibi enamin yoluyla C-C bağının asimetrik oluşumunda kullanmak üzere prolin içeren sistemlerin gelişmesi üzerine odaklanmaktadır. Bu küçük, doğal ve pahalı olmayan amino asitin en önemli özellikleri iki enantiyomerik formda da bulunabiliyor olması ve sınırsız sayıda kiral bileşiğin sentezine olanak vermesidir. Prolin çok sayıda asimetrik dönüşümü başarıyla sağlamasına rağmen bazı dezavantajları ihtiva etmektedir; uygulama darlığı (organik çözücülerdeki düşük çözünürlüğü), tatmin edici olmayan katalitik aktiviteler, çeşitli yan ürünlerin oluşumu ve düşük reaksiyon oranları bu moleküllerin kullanım yaygınlığını sınırlandırmaktadır. Bu engelleri aşabilmek adına, yüksek reaktivite ve selektivite sergileyebilecek prolin iskeletlerinin modifiye edilmesi ve katalitik aktivitelerinin değerlendirilmesi büyük önem arz etmektedir. Araştırmamız, çeşitli reaksiyon koşullarında enantiyoselektif direkt aldol reaksiyonunu katalizleyebilecek yapısal çeşitliliğe sahip yeni kiral organokatalizörlerin dizaynı düşüncesine dayanmaktadır. Bu amaçla L-Prolin temelli dipeptit yapılı kiral organokatalizörlerin sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu katalizörlerin yapıları FTIR, 1H NMR, 13C NMR ve LC-MS (Q-TOF) spektral verileri ile belirlenmiştir. Son aşamada ise, sentezlenen organokatalizörlerin enansiyoselektif aldol reaksiyonundaki katalitik aktiviteleri incelenmiştir. Sentezlenen yeni L-Prolin temelli organokatalizörler ile iyi verim ve enansiyoseçicilikler gözlenmiştir.
Kiral organokatalizör sentezi ve uygulamaları
Organik sentez alanında kiral bileşiklerin asimetrik sentezi çok büyük bir öneme sahiptir. Biyolojik sistemlerdeki gereklilikleri nedeniyle, optikçe saf bileşiklerin sentezi farmasötikler, ziraat kimyasalları ve fonksiyonel materyallerin üretimi için sentetik kimyanın önemli alanlarından birini oluşturmaktadır. Enzimler, metal katalizörler ve organokatalizörleri içeren asimetrik katalitik reaksiyonlar enantiyomerik olarak saf bileşiklerin sentezinde etkili araçlar olarak görülmektedir. Çevre ve sağlık yönetmelikleri toksik reaktiflerin kullanımından kaçınan toksik olmayan kimyasal proseslere büyük destek vermektedir. Kimyasal şirketler büyük ölçekli katalitik reaksiyonlarda geçiş metallerinden kaçınmaktadırlar. Bu anlamda, bilimsel topluluklar, metalsiz sentetik tasarımlar için, enansiyoselektif sentez içinde yeni bir alanın yapılandırılmasını sürdürmektedir. Katalitik miktarlarıyla kimyasal reaksiyonları hızlandıran metal içermeyen küçük organik bileşikler organokatalizörler olarak tanımlanmaktadır. Organokatalizörler metal katalizörlere göre, neme ve oksijene duyarlı olmamaları, kolay elde edilebilmeleri, düşük maliyet ve düşük toksisite gibi çeşitli avantajlara sahiptirler. Özellikle, düşük toksisite bu katalizörleri farmasötik öncülerin üretiminde daha cazip kılmaktadır. Ayrıca, asimetrik organokatalizörler reaksiyonları daha etkin bir şekilde sonuçlandırmakta ve klasik metal katalizörlere göre operasyonel basitlikleri nedeniyle dikkat çekmektedirler. Aldol reaksiyonu yeni karbon-karbon bağlarının oluşumu için güçlü yöntemlerden biri olarak yoğun bir şekilde çalışılmış ve son yıllarda önemli gelişmeler gözlenmiştir. Asimetrik direk aldol reaksiyonu, karbonil gruplarının α- ve β- konumlarında iki yeni stereojenik merkez içeren β-hidroksikarbonil bileşiklerinin üretimi için önemli reaksiyonlardan biridir. Optikçe saf β-hidroksikarbonil bileşikleri farmasötik aktif bileşikler ve ilgili materyallerin, doğal ürünlerin sentezinde çok yönlü öncülerdir. Bu zamana kadar, intermoleküler aldol reaksiyonlarında katalizör olarak genellikle prolin kullanılmış ve önemli dönüşümler gerçekleştirilmiştir. Araştırmamız, çeşitli reaksiyon koşullarında asimetrik direkt aldol reaksiyonunu katalizleyebilecek yapısal çeşitliliğe sahip yeni kiral organokatalizörlerin dizaynı düşüncesine dayanmaktadır. Bu amaçla (R)-tiyazolidin-4-karboksilik asit temelli dipeptit yapılı kiral organokatalizörlerin sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu katalizörlerin yapıları FTIR, 1H NMR, 13C NMR ve GC-MS spektral verileri ile belirlenmiştir. Son aşamada ise, sentezlenen organokatalizörlerin enansiyoselektif aldol reaksiyonundaki katalitik aktiviteleri incelenmiştir. Literatürde yaygın olarak incelenmemiş olan (R)-tiyazolidin-4-karboksilik asit temelli organokatalizörler ile iyi verim ve enansiyoseçicilikler gözlenmiştir.
Kiral organokatalizör sentezi ve uygulamaları
Organik sentez alanında kiral bileşiklerin asimetrik sentezi çok büyük bir öneme sahiptir. Biyolojik sistemlerdeki gereklilikleri nedeniyle, optikçe saf bileşiklerin sentezi farmasötikler, ziraat kimyasalları ve fonksiyonel materyallerin üretimi için sentetik kimyanın önemli alanlarından birini oluşturmaktadır. Enzimler, metal katalizörler ve organokatalizörleri içeren asimetrik katalitik reaksiyonlar enantiyomerik olarak saf bileşiklerin sentezinde etkili araçlar olarak görülmektedir. Çevre ve sağlık yönetmelikleri toksik reaktiflerin kullanımından kaçınan toksik olmayan kimyasal proseslere büyük destek vermektedir. Kimyasal şirketler büyük ölçekli katalitik reaksiyonlarda geçiş metallerinden kaçınmaktadırlar. Bu anlamda, bilimsel topluluklar, metalsiz sentetik tasarımlar için, enansiyoselektif sentez içinde yeni bir alanın yapılandırılmasını sürdürmektedir. Katalitik miktarlarıyla kimyasal reaksiyonları hızlandıran metal içermeyen küçük organik bileşikler organokatalizörler olarak tanımlanmaktadır. Organokatalizörler metal katalizörlere göre, neme ve oksijene duyarlı olmamaları, kolay elde edilebilmeleri, düşük maliyet ve düşük toksisite gibi çeşitli avantajlara sahiptirler. Özellikle, düşük toksisite bu katalizörleri farmasötik öncülerin üretiminde daha cazip kılmaktadır. Ayrıca, asimetrik organokatalizörler reaksiyonları daha etkin bir şekilde sonuçlandırmakta ve klasik metal katalizörlere göre operasyonel basitlikleri nedeniyle dikkat çekmektedirler. Aldol reaksiyonu yeni karbon-karbon bağlarının oluşumu için güçlü yöntemlerden biri olarak yoğun bir şekilde çalışılmış ve son yıllarda önemli gelişmeler gözlenmiştir. Asimetrik direk aldol reaksiyonu, karbonil gruplarının α- ve β- konumlarında iki yeni stereojenik merkez içeren β-hidroksikarbonil bileşiklerinin üretimi için önemli reaksiyonlardan biridir. Optikçe saf β-hidroksikarbonil bileşikleri farmasötik aktif bileşikler ve ilgili materyallerin, doğal ürünlerin sentezinde çok yönlü öncülerdir. Bu zamana kadar, intermoleküler aldol reaksiyonlarında katalizör olarak genellikle prolin kullanılmış ve önemli dönüşümler gerçekleştirilmiştir. Araştırmamız, çeşitli reaksiyon koşullarında asimetrik direkt aldol reaksiyonunu katalizleyebilecek yapısal çeşitliliğe sahip yeni kiral organokatalizörlerin dizaynı düşüncesine dayanmaktadır. Bu amaçla (R)-tiyazolidin-4-karboksilik asit temelli dipeptit yapılı kiral organokatalizörlerin sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu katalizörlerin yapıları FTIR, 1H NMR, 13C NMR ve GC-MS spektral verileri ile belirlenmiştir. Son aşamada ise, sentezlenen organokatalizörlerin enansiyoselektif aldol reaksiyonundaki katalitik aktiviteleri incelenmiştir. Literatürde yaygın olarak incelenmemiş olan (R)-tiyazolidin-4-karboksilik asit temelli organokatalizörler ile iyi verim ve enansiyoseçicilikler gözlenmiştir.
Kiral organokatalizör sentezi ve uygulamaları
Organik sentez alanında kiral bileşiklerin asimetrik sentezi çok büyük bir öneme sahiptir. Biyolojik sistemlerdeki gereklilikleri nedeniyle, optikçe saf bileşiklerin sentezi farmasötikler, ziraat kimyasalları ve fonksiyonel materyallerin üretimi için sentetik kimyanın önemli alanlarından birini oluşturmaktadır. Enzimler, metal katalizörler ve organokatalizörleri içeren asimetrik katalitik reaksiyonlar enantiyomerik olarak saf bileşiklerin sentezinde etkili araçlar olarak görülmektedir. Çevre ve sağlık yönetmelikleri toksik reaktiflerin kullanımından kaçınan toksik olmayan kimyasal proseslere büyük destek vermektedir. Kimyasal şirketler büyük ölçekli katalitik reaksiyonlarda geçiş metallerinden kaçınmaktadırlar. Bu anlamda, bilimsel topluluklar, metalsiz sentetik tasarımlar için, enansiyoselektif sentez içinde yeni bir alanın yapılandırılmasını sürdürmektedir. Katalitik miktarlarıyla kimyasal reaksiyonları hızlandıran metal içermeyen küçük organik bileşikler organokatalizörler olarak tanımlanmaktadır. Organokatalizörler metal katalizörlere göre, neme ve oksijene duyarlı olmamaları, kolay elde edilebilmeleri, düşük maliyet ve düşük toksisite gibi çeşitli avantajlara sahiptirler. Özellikle, düşük toksisite bu katalizörleri farmasötik öncülerin üretiminde daha cazip kılmaktadır. Ayrıca, asimetrik organokatalizörler reaksiyonları daha etkin bir şekilde sonuçlandırmakta ve klasik metal katalizörlere göre operasyonel basitlikleri nedeniyle dikkat çekmektedirler. Aldol reaksiyonu yeni karbon-karbon bağlarının oluşumu için güçlü yöntemlerden biri olarak yoğun bir şekilde çalışılmış ve son yıllarda önemli gelişmeler gözlenmiştir. Asimetrik direk aldol reaksiyonu, karbonil gruplarının α- ve β- konumlarında iki yeni stereojenik merkez içeren β-hidroksikarbonil bileşiklerinin üretimi için önemli reaksiyonlardan biridir. Optikçe saf β-hidroksikarbonil bileşikleri farmasötik aktif bileşikler ve ilgili materyallerin, doğal ürünlerin sentezinde çok yönlü öncülerdir. Bu zamana kadar, intermoleküler aldol reaksiyonlarında katalizör olarak genellikle prolin kullanılmış ve önemli dönüşümler gerçekleştirilmiştir. Araştırmamız, çeşitli reaksiyon koşullarında asimetrik direkt aldol reaksiyonunu katalizleyebilecek yapısal çeşitliliğe sahip yeni kiral organokatalizörlerin dizaynı düşüncesine dayanmaktadır. Bu amaçla (R)-tiyazolidin-4-karboksilik asit temelli dipeptit yapılı kiral organokatalizörlerin sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu katalizörlerin yapıları FTIR, 1H NMR, 13C NMR ve GC-MS spektral verileri ile belirlenmiştir. Son aşamada ise, sentezlenen organokatalizörlerin enansiyoselektif aldol reaksiyonundaki katalitik aktiviteleri incelenmiştir. Literatürde yaygın olarak incelenmemiş olan (R)-tiyazolidin-4-karboksilik asit temelli organokatalizörler ile iyi verim ve enansiyoseçicilikler gözlenmiştir.
Asimetrik organokatalizörlerin çeşitli organik reaksiyonlardaki etkinliğinin incelenmesi
Yapısal çeşitliliğe sahip fonksiyonel optikçe aktif bileşiklerin eldesi, moleküler iskeletlerin üç boyutlu yapısına hükmedebilme becerisiyle bağlantılıdır. Bu noktada asimetrik dönüşümler, ilaç endüstrisinde ve kimyasal sentezlerde yaygın olarak kullanılan enantiyomerik olarak zengin ve enantiyosaf bileşiklerin üretimine dair çeşitli yollar sunmaktadır. Enzimatik, metal-kataliz ve organokataliz yöntemlerini kapsayan katalitik metot uygulamaları, kiral ürünlerin yüksek selektivite ve atom verimliliği ile elde edilmesini sağlayan oldukça ilgi çekici stratejiler olarak düşünülmektedir. Geçen yüzyılın sonlarına kadar metal- ve biyokatalizörler egemen konumdayken, son yıllarda bu tür katalizörlere kıyasla daha uygulanabilir ve etkin araçlar olan organokatalizörler, sentetik bakış açısında değişiklik meydana getirmiştir. Çevresel ve ekonomik açıdan enzimlere ve metal katalizörlere çeşitli üstünlükler taşıyan organokatalizörler, metal içermeyen küçük organik moleküllerdir. Bu yapılar, oksijene ve neme karşı duyarlı olmamalarından, inert gaz atmosfer ve susuz solvent gibi zorlu reaksiyon koşullarını gerektirmez. Buna ek olarak ucuz, kolay bulunabilen, geri kazanılabilen ve toksik olmayan bileşiklerdir. Bahsi geçen avantajlar nedeniyle, karbon-karbon bağ oluşum reaksiyonları gibi enantiyoselektif organokatalitik prosesler son zamanlarda önemli bir gelişim kaydetmiştir. Doğal ürünlerin ve biyolojik aktif maddelerin sentezinde kilit bir nokta teşkil eden ve β-hidroksi karbonillerin eldesinde atom-ekonomik bir yaklaşım sağlayan aldol reaksiyonu, modern organik sentezde en önemli karbon-karbon bağ oluşum reaksiyonlarından biridir. Bu yararlı dönüşüm, küçük moleküllerden başlayarak yeni stereojenik merkez taşıyan daha büyük kompleks moleküllerin inşasına olanak tanımaktadır. Prolin bileşiğinin intermoleküler aldol reaksiyonunda katalizör olarak kullanımını takiben, prolinin bazı dezavantajlarını (çözünürlük problemi, fazlasını kullanma, orta ölçüde enantiyoselektiviteler vb.) elimine eden prolinamitler, hidrojen bağ donörleri olarak işlev yeteneğine sahip olmasından ötürü asimetrik aldol reaksiyonlarında sık sık kullanılmıştır. Böylece, asimetrik aldol reaksiyonlarındaki araştırmalar yüksek aktivite ve selektivite gösterebilecek yeni katalizörlerin tasarımına odaklanmıştır. Araştırmamız, çeşitli reaksiyon koşullarında asimetrik direkt aldol reaksiyonunu katalizleyebilecek yapısal çeşitliliğe sahip yeni kiral organokatalizörlerin dizaynı fikrine dayanmaktadır. Bu amaçla (S)-1,2,3,4-tetrahidroizokinolin-3-karboksilik asit ((S)-THIQA) ve L-Prolin temelli mono- ve dipeptit yapılı yeni kiral organokatalizörler sentezlenmiştir. Bu katalizörlerin yapıları FTIR, 1H NMR, 13C NMR, LC-MS ve GC-MS spektral verilerine dayanılarak belirlenmiştir. Son aşamada ise, sentezlenen organokatalizörlerin enantiyoselektif direkt aldol reaksiyonundaki katalitik atkisi incelenmiştir. Özellikle, bu alanda fazla incelenmemiş olan (S)-THIQA-temelli organokatalizörler ile elde edilen olumlu sonuçlar literatüre katkı sağlamıştır.
Dipeptid yapısındaki organokatalizörlerin asimetrik organik reaksiyonlardaki uygulamaları
Optikçe aktif bileşiklerin sentezi sentetik kimya açısından oldukça büyük bir önem taşımaktadır. Asimetrik dönüşümler, ilaç endüstrisinde ve kimyasal sentezlerde yaygın olarak kullanılan enantiyomerik olarak zengin ve enantiyosaf bileşiklerin üretimine dair çeşitli yollar sunmaktadır. Enantiyomerik zenginliği yüksek bileşiklerin sentezinde kiral katalizörler kullanılmaktadır. Enzimler, metal ve organokatalizörler kiral ürünlerin yüksek selektivite ve verimlilik ile elde edilmesini sağlayan moleküllerdir. Yeşil kimya açısından, asimetrik enantiyoseçici reaksiyonlarda metal atığı bulunmayan organokatalizörlerin gelişimi büyük bir önem arz etmektedir. Organokatalizörler genellikle, dayanıklı, ucuz, kolay elde edilebilir ve non-toksiktirler. Kararlılıkları nedeniyle inert atmosfer ve susuz çözücü gibi zorlu koşullar gerektirmezler. Bu avantajlar, organik kimyada, karbon-karbon bağ oluşum reaksiyonları gibi enantiyoselektif organokatalitik prosesleri son zamanlarda önemli bir konuma getirmiştir. Aldol reaksiyonu, karbon- karbon bağı oluşumunda temel organik reaksiyonlardan biridir. Özellikle, asimetrik katalizör olarak prolinin bu tür reaksiyonlarda kullanımı dikkat çekicidir. Prolin, kullanıldığı reaksiyonlarda yüksek enantiyoseçicilik gözlenmesine rağmen bazı dezavantajlara sahiptir. Prolinin çoğu organik çözücüdeki düşük çözünürlüğü reaktiviteyi etkilemektedir, ayrıca yer aldığı bazı reaksiyonlarda istenmeyen yan ürünlerin oluştuğu gözlenmektedir, düzlemsel aromatik aldehitlerin kullanıldığı aldol reaksiyonlarında seçicilik düşüktür. Bu olumsuzlukların üstesinden gelmek amacıyla prolin türevleri sentezlenmektedir. Asimetrik aldol reaksiyonlarındaki araştırmalar yüksek aktivite ve selektivite gösterebilecek yeni katalizörlerin tasarımına ve katalitik aktivitelerinin değerlendirilmesine odaklanmıştır. Bunun yanısıra, literatürde biyolojik aktiviteleri üzerine yoğun çalışmalar yapılan (S)-1,2,3,4-tetrahidroizokinolin-3-karboksilik asit ((S)-THIQA) türevlerinin organik reaksiyonlardaki katalitik etkileri üzerine çok az çalışmaya rastlanılmaktadır. Tez çalışmasında, L-Prolin ve ((S)-THIQA) temelli, dipeptit yapılı yeni kiral organokatalizörler tasarlanmış ve sentezleri gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen organokatalizörlerin katalitik aktiviteleri farklı reaksiyon koşullarında enantiyoselektif aldol reaksiyonu üzerinde incelenmiştir. Ayrıca katalizörlerin yapıları FTIR, 1H NMR, 13C NMR ve GC-MS spektral verilerden yararlanılarak aydınlatılmıştır. Sonuç olarak, (S)-THIQA temelli organokatalizörlerin, literatürde yaygın olarak kullanılan L-Prolin temelli analoglarına alternatif olabileceğine dair olumlu sonuçlar elde edilmiştir.
Dipeptid yapısındaki organokatalizörlerin asimetrik organik reaksiyonlardaki uygulamaları
Optikçe aktif bileşiklerin sentezi sentetik kimya açısından oldukça büyük bir önem taşımaktadır. Asimetrik dönüşümler, ilaç endüstrisinde ve kimyasal sentezlerde yaygın olarak kullanılan enantiyomerik olarak zengin ve enantiyosaf bileşiklerin üretimine dair çeşitli yollar sunmaktadır. Enantiyomerik zenginliği yüksek bileşiklerin sentezinde kiral katalizörler kullanılmaktadır. Enzimler, metal ve organokatalizörler kiral ürünlerin yüksek selektivite ve verimlilik ile elde edilmesini sağlayan moleküllerdir. Yeşil kimya açısından, asimetrik enantiyoseçici reaksiyonlarda metal atığı bulunmayan organokatalizörlerin gelişimi büyük bir önem arz etmektedir. Organokatalizörler genellikle, dayanıklı, ucuz, kolay elde edilebilir ve non-toksiktirler. Kararlılıkları nedeniyle inert atmosfer ve susuz çözücü gibi zorlu koşullar gerektirmezler. Bu avantajlar, organik kimyada, karbon-karbon bağ oluşum reaksiyonları gibi enantiyoselektif organokatalitik prosesleri son zamanlarda önemli bir konuma getirmiştir. Aldol reaksiyonu, karbon- karbon bağı oluşumunda temel organik reaksiyonlardan biridir. Özellikle, asimetrik katalizör olarak prolinin bu tür reaksiyonlarda kullanımı dikkat çekicidir. Prolin, kullanıldığı reaksiyonlarda yüksek enantiyoseçicilik gözlenmesine rağmen bazı dezavantajlara sahiptir. Prolinin çoğu organik çözücüdeki düşük çözünürlüğü reaktiviteyi etkilemektedir, ayrıca yer aldığı bazı reaksiyonlarda istenmeyen yan ürünlerin oluştuğu gözlenmektedir, düzlemsel aromatik aldehitlerin kullanıldığı aldol reaksiyonlarında seçicilik düşüktür. Bu olumsuzlukların üstesinden gelmek amacıyla prolin türevleri sentezlenmektedir. Asimetrik aldol reaksiyonlarındaki araştırmalar yüksek aktivite ve selektivite gösterebilecek yeni katalizörlerin tasarımına ve katalitik aktivitelerinin değerlendirilmesine odaklanmıştır. Bunun yanısıra, literatürde biyolojik aktiviteleri üzerine yoğun çalışmalar yapılan (S)-1,2,3,4-tetrahidroizokinolin-3-karboksilik asit ((S)-THIQA) türevlerinin organik reaksiyonlardaki katalitik etkileri üzerine çok az çalışmaya rastlanılmaktadır. Tez çalışmasında, L-Prolin ve ((S)-THIQA) temelli, dipeptit yapılı yeni kiral organokatalizörler tasarlanmış ve sentezleri gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen organokatalizörlerin katalitik aktiviteleri farklı reaksiyon koşullarında enantiyoselektif aldol reaksiyonu üzerinde incelenmiştir. Ayrıca katalizörlerin yapıları FTIR, 1H NMR, 13C NMR ve GC-MS spektral verilerden yararlanılarak aydınlatılmıştır. Sonuç olarak, (S)-THIQA temelli organokatalizörlerin, literatürde yaygın olarak kullanılan L-Prolin temelli analoglarına alternatif olabileceğine dair olumlu sonuçlar elde edilmiştir.
Dipeptid yapısındaki organokatalizörlerin asimetrik organik reaksiyonlardaki uygulamaları
Optikçe aktif bileşiklerin sentezi sentetik kimya açısından oldukça büyük bir önem taşımaktadır. Asimetrik dönüşümler, ilaç endüstrisinde ve kimyasal sentezlerde yaygın olarak kullanılan enantiyomerik olarak zengin ve enantiyosaf bileşiklerin üretimine dair çeşitli yollar sunmaktadır. Enantiyomerik zenginliği yüksek bileşiklerin sentezinde kiral katalizörler kullanılmaktadır. Enzimler, metal ve organokatalizörler kiral ürünlerin yüksek selektivite ve verimlilik ile elde edilmesini sağlayan moleküllerdir. Yeşil kimya açısından, asimetrik enantiyoseçici reaksiyonlarda metal atığı bulunmayan organokatalizörlerin gelişimi büyük bir önem arz etmektedir. Organokatalizörler genellikle, dayanıklı, ucuz, kolay elde edilebilir ve non-toksiktirler. Kararlılıkları nedeniyle inert atmosfer ve susuz çözücü gibi zorlu koşullar gerektirmezler. Bu avantajlar, organik kimyada, karbon-karbon bağ oluşum reaksiyonları gibi enantiyoselektif organokatalitik prosesleri son zamanlarda önemli bir konuma getirmiştir. Aldol reaksiyonu, karbon- karbon bağı oluşumunda temel organik reaksiyonlardan biridir. Özellikle, asimetrik katalizör olarak prolinin bu tür reaksiyonlarda kullanımı dikkat çekicidir. Prolin, kullanıldığı reaksiyonlarda yüksek enantiyoseçicilik gözlenmesine rağmen bazı dezavantajlara sahiptir. Prolinin çoğu organik çözücüdeki düşük çözünürlüğü reaktiviteyi etkilemektedir, ayrıca yer aldığı bazı reaksiyonlarda istenmeyen yan ürünlerin oluştuğu gözlenmektedir, düzlemsel aromatik aldehitlerin kullanıldığı aldol reaksiyonlarında seçicilik düşüktür. Bu olumsuzlukların üstesinden gelmek amacıyla prolin türevleri sentezlenmektedir. Asimetrik aldol reaksiyonlarındaki araştırmalar yüksek aktivite ve selektivite gösterebilecek yeni katalizörlerin tasarımına ve katalitik aktivitelerinin değerlendirilmesine odaklanmıştır. Bunun yanısıra, literatürde biyolojik aktiviteleri üzerine yoğun çalışmalar yapılan (S)-1,2,3,4-tetrahidroizokinolin-3-karboksilik asit ((S)-THIQA) türevlerinin organik reaksiyonlardaki katalitik etkileri üzerine çok az çalışmaya rastlanılmaktadır. Tez çalışmasında, L-Prolin ve ((S)-THIQA) temelli, dipeptit yapılı yeni kiral organokatalizörler tasarlanmış ve sentezleri gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen organokatalizörlerin katalitik aktiviteleri farklı reaksiyon koşullarında enantiyoselektif aldol reaksiyonu üzerinde incelenmiştir. Ayrıca katalizörlerin yapıları FTIR, 1H NMR, 13C NMR ve GC-MS spektral verilerden yararlanılarak aydınlatılmıştır. Sonuç olarak, (S)-THIQA temelli organokatalizörlerin, literatürde yaygın olarak kullanılan L-Prolin temelli analoglarına alternatif olabileceğine dair olumlu sonuçlar elde edilmiştir.