C2-simetrik kiral fosfinit ligandların sentezi, Pd(II)ve Ru(II) komplekslerinin asimetrik katalizdeki etkinliklerinin incelenmesi

Organik ve farmasötik kimya, istenilen enantiyomerin ana ürün olduğu ve diğer enantiyomerin olabildiğince bastırıldığı, enantiyoseçici (asimetrik) sentezler için sentetik metotlar bulmak amacıyla son yıllarda önemli gelişmeler kaydetmiştir. Kiral metal komplekslerin katalizör olarak asimetrik sentezde kullanımı hem endüstriyel hem de akademik alanda optikçe aktif maddelerin hazırlanması için ekonomik açıdan uygulanabilir güçlü bir metot olarak kabul edilmektedir. Sentetik kiral moleküllerin tek enantiyomer hali ilaç uygulamalarında, optik ve elektronik aletlerde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Karbon-karbon bağ oluşum reaksiyonları kimyanın en önemli konuları arasındadır ve oldukça basit moleküllerden yola çıkarak karmaşık bileşiklerin sentezinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Karbon-karbon bağ oluşum reaksiyonlarında kullanılan farklı yöntemler içinde, seçici ve çok çeşitli uygulamalarından ötürü palladyum katalizli reaksiyonlar yaygınca kullanılmaktadır. Palladyum katalizli asimetrik Mizoroki-Heck reaksiyonu yani bir aril veya alkenil halojenür yada triflatın bir alkenle eşleşmesi birçok fonksiyonel grubun bağlanmasına izin verdiğinden enantiyomerce zengin bileşiklerin hazırlanmasında güçlü ve oldukça etkili bir yöntemdir. Bu yöntem asimetrik sentezde yaygın kullanım alanı bulmuştur. Shibasaki ve Overnan karmaşık doğal moleküllerin sentezinde bu dönüşümleri açıkça göstermişlerdi. Ayrıca C-C bağ oluşum reaksiyonunun önemi 2010 yılındaki Nobel Kimya ödülü ile de ortaya konulmuştur. İlaçlar, tarım ilaçları ve tatlandırıcıların geliştirilmesinde enentiyomerce saf bileşiklerin eldesi için etkili metotların keşfi kimyacılar için önemli bir ilgi alanı haline gelmiştir. Enantiyosaf bileşiklerin elde edilebildiği çeşitli metotlar arasında enantiyoseçici metal kataliz oldukça ilgi çeken bir yöntemdir. Bu alandaki birçok bilimsel yayın yanında 2001 yılında W.S. Knowles, N. Noyori ve K.B. Sharpless tarafından Nobel Kimya ödülü alınması konunun önemini ortaya koymaktadır. Asimetrik hidrojenasyonun başarısı bir metal ve bir ligandın kombinasyonuna bağlıdır. Sayısız kiral ligandla karşılaştırıldığında, metal seçimi özellikle peryodik tablodakigeçiş metalleri ile sınırlıdır. Asimetrik transfer hidrojenasyonda, her ne kadar rodyum, rutenyum ve iridyum gibi geçiş metalleri yaygınca kullanılsa da, özellikle mükemmel etkinliği ve nispeten düşük maliyeti nedeniyle rutenyum bunlardan en sık kullanılanıdır. Etkili kiral fosfor ligandlar asimetrik hidrojenasyonun gelişmesinde önemli rol oynamaktadır. Fosfinitler çok yönlü ligandlar olup katalitik asimetrik dönüşüm reaksiyonlarında oldukça etkili ligand sınıflarından biridir. Kiral bidentat fosfinit (-O-PR2)2 ligantları, her iki fosfor atomu üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftleri ile metale kolayca koordine olabilme ve değişik bağlanma özelliklerine (monodentat, bidentat ve/veya köprülü) sahip olmaları nedeniyle oldukça ilgi çekmektedirler. Bu çalışmanın birinci aşamasında, piridin ve benzen iskeletine sahip ve yan kollarda alkil veya aril grupları içeren C2-simetrik kiral amino alkoller literatüre göre hazırlanmıştır. Hazırlanan bu kiral amino alkoller monoklorodifenilfosfin ile (Ph2PCl) etkileştirilerek yeni C2-simetrik kiral bis(fosfinit) bileşikleri sentezlenmiş ve tanımlanmıştır. İkinci aşamasında ise C2-simetrik kiral bis(fosfinit) bileşiklerinin palladyum(II) ve rutenyum(II) kompleksleri sentezlenip spektroskopik yöntemlerle tanımlanmaları yapılmıştır. Üçüncü ve en önemli basamağında ise; hazırlanan C2-simetrik kiral komplekslerin asimetrik katalizdeki etkinlikleri araştırılmıştır. Bu amaçla; palladyum(II) kompleksleri 2,3-dihidrofuran ile feniltriflatın asimetrik intermoleküler Heck reaksiyonlarında, rutenyum(II) kompleksleri ise elektron çekici ve verici aril alkil ketonların asimetrik transfer hidrojenasyon reaksiyonlarında kiral katalizör olarak incelenmiştir.