Transition metal catalysis for aerobic C-H oxidation reactions and for the synthesis of fluoranthene derivatives

Son yirmi yıl içerisinde, çok reaktif olmayan sp3-hibritleşmiş C-H bağlarının direkt oksitlenerek fonksiyonellik kazanmasına yönelik yeni bir reaksiyonlar sınıfı ortaya çıkmıştır. Bu alan doğrudan fonksiyonelleşme sağladığından kimya endüstrisinde büyük ilgi görmüştür. C-H bağlarının aktivasyon reaksiyonlarında genellikle platin, paladyum gibi değerli geçiş metalleri kullanılmaktadır. Bu metallerin aşırı pahalı olması nedeniyle daha ucuz ve daha az toksik olan ilk sıra geçiş metallerini kullanan alternatif yollar bulmak gereklidir. Bu çalışmada alternatif olarak kullanılabilecek değerli metal içemeyen perovskit tipi LaMnO3 katalizörünün aktivitesini artırmak için indirgeyici bir ön işlem sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen katalizörün alkilarenlerin ketonlara oksidasyon reaksiyonları veya ılımlı koşullar altında naftollerin oksidatif dimerizasyonu için yüksek verim alarak kullanılabileceği gösterilmiştir. Ayrıca, yeni bir bimetalik nikel-mangan bazlı katalizör sentezlenmiş ve bu katalizörün çeşitli alkilaren ve alkolleri çok yüksek verimle oksitlediği gösterilmiştir. Bu oksidasyon reaksiyonlarında zararsız, ucuz ve doğada fazlasıyla bulunan moleküler oksijen kullanılması ise geliştirilen metoda ayrı bir avantaj sağlamaktadır. Tezin ikinci bölümünde ise önemli polisiklik iskeletler olan florantenlerin sentezine yönelik iki ayrı metot geliştirilmiştir. Florantenler pek çok doğal ürünün yapısında, boyalarda, organik elektronik alanında veya çeşitli malzemelerde bulunmaktadırlar. O nedenle bu yapıların sentezi hayli önem kazanmıştır. Bu çalışmada geliştirilen yöntemler ilk aşamalarda 1,8-dihalonaftalen türevlerini paladyum katalizörleri içeren Suzuki-Miyara ve Sonogashira gibi çapraz bağlanma tepkimelerinde kullanmakta, sonrasında ise Diels-Alder reaksiyonları kullanarak floranten iskeletini oluşturmaktadır. Ayrıca, iki yöntemde de ya satın alınabilen ya da basitçe sentezlenebilen moleküller kullanılmıştır. Yöntemlerin üç-bileşenli olması ise çoklu sübstitüyente edilmiş floranten türevlerinin sentezine olanak sağlamaktadır.