Theses supervised by Prof. Dr. Elife Sultan Giray
13 theses · Çukurova University
Çözücüsüz ortamda mannich bazlarının tek- kap sentezi
Mannich tepkimesi ß-amino ketonların ve aminlerin (Mannich bazları) sentezlenmesi için en önemli klasik metodlardan ve en önemli C-C bağı oluşturan tepkimelerden biridir. Mannich bazları çok yönlü sentetik ara ürünlerdir. Bu ara ürünler bir çok kullanışlı ve değerli türevlere kolayca dönüşebilir. Ayrıca Mannich bazları doğal ürünlerin sentezinde ve bir çok farmakolojik üretim işlemlerinde de sık sık kullanılmaktadır. Bu çalışmada, çözücüsüz ortamda Mannich bazlarının tek-kap sentezi üzerinde çalışıldı. Tek-kap üç bileşenli tepkime; aromatik aldehitler, ß-dikarbonil bileşikleri, ß-ketoesterler veya malonatlar ile primer aromatik veya alifatik aminler arasında gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda Mannich bazlarının sentezi için basit, temiz ve çevreci bir yol geliştirilerek yöntemin çeşitli Mannich ürünlerinin sentezinde iyi verimlerle uygulanabildiği görülmüştür. Sentezlenen tüm bileşiklerin yapıları infrared ve nükleer magnetic rezonans spektroskopisi ile karakterize edilmiştir.
Etkin ve temiz bir yöntemle N-substitue süksinimid türevlerinin sentezi
İmid türevi olan süksinimidler heterosiklik ürünlerin önemli bir sınıfıdır. Organik sentezde doğal ve doğal olmayan bileşiklerin sentezi için ara madde olarak kullanılmıştır. Günümüzde kolay bir şekilde sentezlenen süksinimid türevlerinin elde edilmesinde katalizör kullanımı, çevreye zararlı olan organik çözücü kullanımı gibi dezavantajları bulunmaktadır. Bu çalışmada yeşil kimyaya uygun yeni bir yöntem geliştirmek için çözücü olarak sıcak su kullanılarak süksinik asit ve çeşitli primer amin, fenilhidrazin ve hidrazin bileşiklerinden katalizör kullanılmadan 2-5 saat zaman aralığında %28-96 verim ile süksinimid türevlerinin sentezlenmesi gerçekleştirilmiştir.
Çeşitli imin ve hidrazonların etkin ve temiz sentezi
Biyolojik olarak önemli bileşiklerin pek çoğunda azot atomu bulunmaktadır. İmin ve türevleri heterosiklik bileşiklerin sentezlenmesinde kullanılan önemli ara bileşiklerdir ve hem endüstriyel hem de laboratuvar ortamında etkin kullanıma sahiptir. Hidrazonlar da iminler gibi biyolojik aktivite gösteren bileşiklerdir ve organik sentezde, metal karbonillerinde bir fonksiyonel grup olarak veya hidrazon Schiff bazı olarak kullanılan önemli ara ürün bileşiklerdir. İmin ve hidrazonların sentezi için literatürde pek çok yöntem mevcuttur. Ancak bu yöntemler, pahalı katalizörler kullanımı, uzun reaksiyon süreleri ve fazla miktarda çözücü tüketilmesi gibi dezavantajlara sahiptir. Daha temiz ve çevre ile uyumlu yöntemlerin geliştirilmesi son yıllarda organik kimyacıları "yeşil kimya" konseptine uygun çalışmalar yapmaya yöneltmektedir. Bu alternatif yöntemlerle kaynakları korumanın yanı sıra maliyeti düşürmek hedefler arasındadır. Bu tez çalışmasında "etkin ve yeşil" bir işlemle çeşitli benzaldehit ve asetofenon türevlerinin anilin ve hidrazinlerle çözücü ve katalizör kullanmadan oda sıcaklığında tepkimeleri ile imin ve hidrazonlar sentezlenmiştir. Reaksiyon süreleri 1 dk-5 gün aralığında değişirken sentezlenen ürünlerin verim %20-96 olarak gerçekleşmiştir.
1,3-siklohekzadion ve çeşitli aldehitlerden süperkritiketer ortamında ksantan sentezi
Süperkritik akışkan ortamında organik sentez çalışmaları son yıllarda oldukça dikkat çekmeye başlamıştır. Süper kritik koşullarında çözücülerin sıcaklık ve basınca bağlı olarak çözücülerin artan çözme gücü, azalan viskozitesi bunların organik sentez Süperkritik akışkan ortamında organik sentez çalışmaları son yıllarda oldukça dikkat çekmeye başlamıştır. Süper kritik koşullarında çözücülerin sıcaklık ve basınca bağlı olarak çözücülerin artan çözme gücü, azalan viskozitesi bunların organik sentez ortamı olarak kullanılmalarına çok büyük olanak sağlamaktadır. Pek çok çalışmada süperkritik CO2 kullanılmıştır. Ancak CO2 in sınırlı çözme gücü nedeniyle kullanımı kısıtlanmaktadır. Öte yandan subkritik ve süper kritik su ortamında da pek çok çalışma gerçekleştirilmiştir. Süper kritik eter ortamında organik sentez çalışmaları ise literatürde yer almamıştır. Bu çalışmada süperkritik dietil eter ortamında, 1,3-siklohekzadion 1 ve çeşitli benzaldehit 2 türevlerinden ksantan 3 sentezlenmiştir. Reaksiyon 200 °C ve 40-50 atm de 60dakika süreyle gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon sonunda ürünün saflaştırılması çalışmalarına ihtiyaç olmamıştır. Dolayısıyla çalışma yeşil kimya konseptine oldukça uygun Ksantan sentezi için yeni bir yöntemdir
Çeşitli kalkon-kumarin hibrid bileşiklerinin sentezi
Oksijen içeren heterosiklik bileşiklerden olan kumarinler; geniş bir bitki grubunda doğal olarak bulunan ve ticari kullanımları için yıllardır bitkilerden izole edilmelerinin yanında sentetik olarak da üretilen önemli bir gruptur. Kumarin türevleri, geniş bir biyolojik aktiviteye sahip olmaları nedeniye özellikle ilaç sektörü için önemli bileşiklerdir. Ayrıca parfüm, gıda, plastik, boya endüstrisi gibi geniş kullanım alanları mevcuttur. Kalkonlar flavonoid ailesine ait doğal ya da sentetik bileşiklerdir. Kimyasal olarak üç karbonlu bir α, β-doymamış karbonil sistemiyle birbirine bağlanan iki aromatik halkadan oluşurlar. Pek çok kalkon türevi geniş bir biyolojik aktiviteye sahiptir. Bu yüzden kalkon türevleri üzerine çok sayıda araştırma yapılmaktadır. Bu çalışmada kalkon sentezinde kullanılacak 3-asetilkumarin bileşiği geleneksel yöntem ve ultrasonik titreşimle sentezlenmiş, ikinci basamakta ise benzaldehit türevleriyle reaksiyona sokularak ve üç farklı katalizör kullanılarak 5-24 saat zaman aralığında %40-92 verimle beş farklı kalkon türevinin sentezi gerçekleştirilmiştir.
Sulu ortamda siklotrimerizasyon tepkimelerinin araştırılması
Siklotrimerizasyon reaksiyonları üç aynı monomer biriminin birleşmesiyle oluşan halkalaşma tepkimesinin adıdır. Siklotrimerizasyon ürünleri biyolojik aktiviteleri nedeniyle farmakoloji, tarım, kozmetik, gıda nedeniyle alanında kullanılmaktadır. Siklotrimerizasyon reaksiyonlarının sentezi için litaratürde pek çok yöntem mevcuttur. Ancak bu yöntemler , pahalı katalizör kullanımı, uzun süren reaksiyon ortamı ve fazla miktarda kullanılan çözücü gibi dezavantajlara sahiptir. Alternatif yöntemlerle kaynakları korumanın yanı sıra maliyeti düşürerek, organik kimyacıların da yeşil kimya alanındaki konseptine uygun çalışmalar tasarlanmıştır. Bu çalışmada çözücü olarak su kullanılarak 1,3,5-triasteilbenzen sentezlenmiştir. Sentez için optimum koşullar belirlmek için çeşitli parametrelerde değişik aralıklar kullanılmıştır. Bunlar 1-24 saat aralığında değişen reaksiyon süresi, 8-12 ml aralığında değişen su miktarı ve 25-280 oC aralığında değişen sıcaklıktır. Bu koşullarda gerçekleştirilen deneylerde verimleri %27-75 aralığında değişmektedir.
Üç bileşenli-tek kap yöntemle laktik asit ortamında 1,2,3,4-tetrasubstitüe pirol bileşiklerinin sentezi: Bu bileşiklerin heteroaril kalkon türevleri ve antimikrobiyal aktivitelerinin araştırılması
Bu çalışmanın ilk bölümünde, 1,3-dikarbonil veya β-ketoester, alifatik veya aromatik amin bileşikleri ve trans-β-nitrostiren bileşikleri kullanılarak asidik ortamda çok bileşenli tek-kap halkalaşma tepkimesiyle 1,2,3,4-tetrasubstitüe pirol türevlerinin sentezlenmesi konusunda yeni ve kolay uygulanabilir bir yöntem geliştirilmiştir. Çevre dostu, geri dönüşümü mümkün, ucuz ve kolay temin edilebilir olan laktik asit bu tepkimede hem çözücü hem katalizör olarak kullanılmıştır. Yeni geliştirilen bu yöntemle 1,2,3,4-tetrasubstitüe pirol türevleri çok iyi verimlerle sentezlenmiş ve yapıları spektroskopik analiz yöntemlerinden yararlanılarak aydınlatılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde, literatürde daha önce sentezlenmemiş olan 1,2,3,4-tetrasubstitüe pirol birimi içeren heteroaril kalkon bileşikleri Claisen Schmidt kondenzasyon reaksiyonu ile iyi ve yüksek verimlerde sentezlenmiş, FT-IR, 13C NMR, 1H NMR gibi spektroskopik analiz yöntemlerinden yararlanılarak yapıları aydınlatılmıştır. Çalışmanın son bölümünde ise, yeni sentezlenen pirol-kalkon bileşiklerinin ve 1,2,3,4-tetrasubstitüe pirol türevlerinin antimikrobiyal aktiviteleri Gram-pozitif ve Gram-negatif bakterilerine karşı test edilmiştir.
Çeşitli karboksilik asit hidrazit- kumarin hibrit bileşiklerinin sentezlenmesi ve yapılarının aydınlatılması
Kumarin ve asit hidrazitlerinin, THF ortamında asit katalizörlüğünde 3-12 saat zaman aralığında geri soğutucu altında ısıtılmasıyla (E)- N'-(3-(4-hidroksifenil)akrilol)-2-oksdo-2H-kromen-3-karbohidrazit 27 %70 verim ile sentezlenmiş olup, diğer beş hidrazit-kumarin hibritleri %80-95 verimle sentezleri gerçekleştirilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında literatürde olmayan altı yeni hidrazit-kumarin hibrit bileşikleri sentezlenmiştir. Özellikle fenolik asit türevlerinden olan 3,4,5-trihidroksibenzoik asit 6, (E)-3-(4-hidroksifenil)akrilik asit 2, 2-hidroksibenzoik asit 4 ve 5-amino-2-hidroksibenzoik asit 5 ile nikotinik asit 1 ve (2E)-3-fenilakrilik asidin 3 metil esterleri sentezlenmiştir. Bu asit esterlerinin hidrazin hidrat ile reaksiyonu sonucunda hidrazit bileşikleri hazırlanmıştır. Asit hidrazitlerin kumarin ile hibritlerinin oluşturulması için 2-okso-2H-kromen-3-karbonil klorür 25 bileşiği sentezlenmiştir. Sentezlenen ester, hidrazit, kumarin ve hibrit bileşiklerinin yapıları FT-IR, 1H-NMR ve 13C-NMR gibi yöntemler kullanılarak aydınlatılmıştır.
Kimyasal ve ultrasonik destekle kömürlerin temizlenmesi
Bu çalışma kapsamında Tunçbilek ve Çayırhan kömürlerinin ultrases etkisi ile ard arda kimyasal işlemlerle liç işlemi uygulanarak deminralizasyonu ve desülfürizasyonu gerçekleştirilmiştir. Örnekler önce ultrasonik banyoda oda sıcaklığında, NaOH çözeltisi ile liç edilmiştirt. Ardından bu örnekler HF-H3BO4 çozeltisi ile ultrasonik banyoda işleme tabi tutulmuştur. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde; Tunçbilek ve Çayırhan kömürlerinin ultrasonik banyoda NaOH çözeltisi kullanılarak yapılan liç işlemi sonrasında kül miktarında bir artış görülmüştür. Ancak bu örnekler ikinci basamakta HF-H3BO4 çözeltisi ile liç edildiğinde Tunçbilek kömürü için % 20.3 oranında kükürt, % 92.5 oranında kül miktarında azalama gözlenmiştir. Aynı şekiklde Çayırhan kömürünün kükürt miktarı % 20.8, kül miktarı ise % 96.8 oranında azalmıştır.
Synthesis of coumarin-schiff base derivatives and investigation photochemical properties
Coumarins are a class of heterocyclic organic compounds consisting of oxygen, naturally exist in plants. They can be isolated from plants or synthesized in the laboratory. Coumarins have been known for possessing various biological activities along with the application in cosmetic, perfume and agricultural industries. Schiff bases have become an essential class of chemical compounds that have been employed in both organic and inorganic chemistry. Schiff bases have been used as coloring agent and pigment as well as in pharmaceutical industry and as strong ligand due to the ability of forming complexes. In this study, ten novel coumarin derivatives based on Schiff base were designed and synthesized. The study examined the photophysical properties for the new compounds in three different solvents to detect emission frequencies, Stokes shifts and the effect of solvents.
Biyoizosterik kumarin-selenofen birimler içeren moleküllerin sentezi ve biyolojik aktivitelerinin irdelenmesi
Bu tez çalışması dört aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada Knoevenagel reaksiyonu ile sentezlenen kumarin türevleri, modifiye Gewald reaksiyonu ile malononitril türevlerine dönüştürülmüş ve ardından selenyum ile tepkimeleri ile sekiz adet yeni kumarin-selenofen hibrit bileşiği elde edilmiştir. İkinci aşamada Pechmann reaksiyonu ile sentezlenen dört adet kumarin bileşiğinin, Gewald reaksiyonu ile hazırlanan iki ayrı selenofen bileşiği ile sekiz yeni karbostril-selenofen türevi elde edilmiştir. Sentezlenen tüm bileşiklerin FT-IR, 1H NMR ve 13C NMR spektroskopisi ile yapıları aydınlatılmıştır. Üçüncü aşamada ise sentezlenen tüm hibrit bileşikleri ve bunların sentezinde kullanılan başlangıç kumarin bileşiklerinin DPPH yöntemiyle antioksidan aktivite testleri, MCF7 meme kanseri ve DU145 prostat kanseri hücre hattındaki aktiviteleri incelenmiştir. Biyolojik aktivite testlerinde bir önceki işlemlerde en aktif olarak saptanan kumarin-selenofen hibrit bileşiği için kazpaz 3, kazpaz 8 ve kazpaz 9 testleri yapılarak kanser tedavisinde hangi aşamada etkili olduğu tespit edilmiştir. Dördüncü ve son aşamada ise sentezlenen tüm bileşiklerin çeşitli çözücüler içindeki floresans özellikleri incelenmiş, en iyi kunatum verimi ve Stokes kaymasına sahip bileşikler tespit edilmiştir.
Ökse otu (Viscum album L.) nun subkritik su ekstraksiyonu ve ultrases destekli ekstraksiyon yöntemleri ile kimyasal kompozisyonunun incelenmesi ve LOX inhibitör aktivitesinin araştırılması
Bu çalışmada, Viscum Album L.(ökse otu) bitkisinden subkritik su ekstraksiyonu (SbkSuE) ve ultrases destekli ekstraksiyon (UDE) yöntemleri kullanılarak ekstraktları hazırlanmış ve bu ekstraktların kimyasal kompozisyonları incelenmiştir. Ayrıca iki farklı ekstraksiyon yöntemi ile hazırlanan ekstraktların LOX enzimini inhibe edebilme aktivitesi incelenmiştir. Viscum Album L. eksrtaktlarıın üç ayrı sınıf moleküllerden oluştuğu saptanmıştır. Bunlar; momeinositol steroisomerleri, çeşitli yağ asiti ve esterleri ve triterpen bileşikleridir.
Synthesis of 4-methyl-coumarin and 3-acetyl-coumarin derivative molecules in super-critical ether environment
Coumarins occur naturally in plants and show a broad spectrum of biological activity. In addition to their biological importance, studies on the development of synthesis methods are gaining more importance day by day due to their use in various fields such as, agricultural industry, food, paint, perfume, medicine and pharmaceutical industry. At supercritical conditions, some physicochemical properties of solvents such as viscosity, diffusion rate, density, ionization constants, mass transfere rate and dielectric constant change dramatically and cause an increase in the solubility power of these solvents. In addition, due to its compatibility with green chemistry conditions, syntheses made under supercritical conditions are clean, environmentally friendly and economical. For this reason, supercritical solvents are an important alternative particullary for organic synthesis. In this thesis, fifteen coumarin compounds were synthesized for the first time in supercritical ether media by Knoevenagel condensation and Pechmann synthesis methods. Synthesis of the compounds according to the determined optimum conditions via a model reaction.