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.