Kinon temelli floresans bileşiklerin sentezi karakterizasyonu fotofizksel/elektrokimyasal özelliklerinin araştırılması

Bu çalışmada, kinonlar ve türevleri, özellikle 1,4-naftokinon ve türevleri üzerine yoğunlaşılmaktadır. Kinonlar, doğada yaygın olarak bulunan aromatik bileşiklerdir ve mantarlar, algler, bakteriler ve çeşitli bitkilerden elde edilebilirler. Bu kinon yapısı, kanser tedavisinde kullanılan anthracyclin, doxorubicin, daunorubicin, mitomycine, mitoxantron, ve saintopin ilaçlarının yapısında bulunur. DNA topoizomeraz inhibisyonu yoluyla sitotoksik özellik gösterirler. 1,4-naftokinon, ilaç, tarım kimyasalları ve diğer değerli bileşiklerin üretiminde ham madde olarak kullanılır. 1,4-naftokinon eldesi, naftalinin çeşitli yöntemlerle oksidasyonu ile gerçekleştirilir. Örneğin, naftalinin krom trioksit ile asetik asit içinde oksidasyonu veya 4-Amino-1-naftolun potasyum dikromat ile oksidasyonu bu ürünü verir. Ayrıca, elektro-kimyasal oksidasyon gibi çeşitli yöntemler de kullanılmaktadır. 2-hidroksi-1,4-naftokinon (Lawsone), Lawsonia inermis bitkisinde bulunan doğal bir bileşiktir ve geleneksel olarak cilt ve saç boyası olarak kullanılır. Sentezi için, Thiele-Winter reaksiyonu gibi çeşitli kimyasal reaksiyonlar kullanılır. Halojenlenmiş 1,4-naftokinon türevlerinin sentezi de bu çalışmada incelenmiştir. Örneğin, 2,3-diklor-1,4-naftokinon, 1,4-naftokinonun potasyum perklorat ve hidroklorik asit ile klorlanmasıyla elde edilir. Benzer şekilde, 2-bromo-1,4-naftokinon, NBS varlığında CuBr2 kullanılarak sentezlenir. Lawsone ve 1,4-naftakinon bir çok farklı reaksiyon ile çeşitli heterosiklik halka ve kinon grubu içeren tıbbi ve endüstriyel öneme sahip yeni bileşikler elde edilir. 1,4-naftakinon türevleri, elektron bakımından zengin nükleofiller ile nükleofilik yerdeğiştirme reaksiyonları verir. Bu reaksiyonlar, biyolojik olarak aktif yeni moleküllerin sentezinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada ayrıca, Mannich reaksiyonu ile 2-hidroksi-1,4-naftokinon türevleri elde edilmiştir. Mannich bazları, biyolojik olarak önemli ilaç adaylarının sentezinde kullanılır ve çeşitli amin bileşikleri ve aldehitlerle reaksiyona sokularak elde edilir. Bu tez çalışmasında 2-hidroki-1,4-naftokinon, hegzil amin ve sekiz farklı benzaldehit türevi ile Mannich reaksiyonu gerçekleştirilmiştir. Ayrıca 1,4-naftakinon brom ile asetik asit içerisinde bromlanarak yüksek verimle 2,3-dibrom-1,4-naftakinon elde edilmiştir. Bu dibrom-1,4-naftakinon çeşitli azot ve oksijen içeren nükleofillerle nükleofilik yer değiştirme reaksiyonuna tabi tutulmuştur. Elde edilen bileşiklerin IUPAC isimleri şöyledir; 2,3-dibromo-1,4-naftakinon, 2-amino-3-bromonaftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(metilamino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(etilamino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(butilamino)naftalen-1,4-dione, 2-bromo-3-(tert-bütilamino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(hegzilamino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(siklohegzilamino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(oktilamino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(pirolidin-1-il)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(piperidin-1-il)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-morfolinonaftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(4-metilpiperazin-1-il)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(3,4-dihidroisokinolin-2(1H)-il)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-(fenilamino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-((4-methoksifenil)amino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-((2,3-dihidro-1H-inden-5-il)amino)naftalen-1,4-dion, 2-nitro-9H-fluoren, 2-amino-9H-fluoren, 2-((9H-fluoren-2-il)amino)-3-bromonaftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-((4-metoksifenil)amino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-((3-kloro-4-metoksifenil)amino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-((3,4,5-trimetoksifenil)amino)naftalene-1,4-dion, 2-bromo-3-((4-(dimetilamino)fenil)amino)naftalene-1,4-dion, 2-(4-metoksibenziliden)hidrazin-1-karbotiyoamid, 5-(4-metoksifenil)-1,3,4-tiyadiazol-2-amine, 2-bromo-3-((5-(4-metoksifenil)-1,3,4-tiyadiazol-2-il)amino)naftalen-1,4-dion, 2-bromo-3-((9-etil-9H-karbazol-3-il)amino)naftalen-1,4-dion, 1,2,3,4-tetrahidroakridin-9-amin, 2-bromo-3-((1,2,3,4-tetrahidroakridin-9-il)amino)naftalen-1,4-dion, 4-((3-bromo-1,4-diokso-1,4-dihidronaftalen-2-il)oksi)benzaldehit, 4-((3-bromo-1,4-diokso-1,4-dihironaftalen-2-il)okso)-3-metoksibenzaldehit, 2-((3-bromo-1,4-diokso-1,4-dihidronaftalen-2-il)okso)benzaldehit, 4-(5,5-difluoro-1,3,7,9-tetramethyl-5H-4λ4,5λ4-dipirolo[1,2-c:2',1'-f][1,3,2]diazaborinin-10-il)fenol, 2-bromo-3-(4-(5,5-difluoro-1,3,7,9-tetrametil-5H- 4λ4,5λ4-dipirolo[1,2-c:2',1'-f][1,3,2]diazaborinin-10-il)fenoksi)naftalen-1,4-dion, 2-((hegzilamino)(4-metoksifenil)metil)-3-hidroksinaftalen-1,4-dion, 2-((hegzilamino)(p-tolil)metil)-3-hidroksinaftalen-1,4-dion, 2-((hegzilamino)(fenil)metil)-3-hidroksinaftalen-1,4-dion, 2-((4-(tert-butil)fenil)(hegzilamino)metil)-3-hidroksinaftalen-1,4-dion, 2-((hegzilamino)(4-nitrofenil)metil)-3-hidroksinaftalen-1,4-dion, 2-((4-klorofenil)(hegzilamino)metil)-3-hidroksinaftalen-1,4-dion, 2-((4-bromofenil)(hegzilamino)metil)-3-hidroksinaftalen-1,4-dion, 2-((3,5-dimetoksifenil)(hegzilamino)metil)-3-hidroksinaftalen-1,4-dion. Bu bileşikler 1,4-naftakinon ile birlikte, karbazol, tiyadiazol, takrin ve BODIPY gibi farmasötik olarak önemli olan yapılar içerir. Tüm bileşiklerin yapıları 1H, 13C ve 19F NMR spektroskopik teknikleri ile tayin edilmiştir. Ürünlerinin yapıları bu yöntemlere ek olarak HPLC-MS ve FT-IR ile karakterize edilmiş. Tüm 1,4-naftakinon türevlerinin fotofiziksel özellikleri UV-vis ve floresans spektroskopisi ile elektrokimyasal özellikleri ise dönüşümlü voltametre yöntemi ile araştırılmıştır. Bu spektrumlar incelendiğinde, nükleofilik yerdeğiştirme ürünlerinden azot grubu içerenler UV bölgedeki piklere ek olarak 336-523 nm arasında, BODIPY grubu içeren ise 499 nm'de maksimum absorbsiyon piki sergilediği görülmüştür. Ancak BODIPY haricindeki oksijen grubu içeren 1,4-naftokinonlar UV bölgede 271-284 nm aralığında absorpsiyon yaptığı gözlemlenmiştir. Bu 1,4-naftakinon bileşiklerinin 530-603 nm aralığında oldukça zayıf emisyon yapıtığı kaydedilmiştir. Ancak aromatik anilin gruplarından elde edilen bileşikler için herhangi bir emisyon piki gözlemlenmemiştir. 1,4-naftakinon içeren Mannich bazlarının absropsiyon spektrumları incelendiğinde bu bileşikler UV bölgedeki piklere ek olarak görünür bölgede 474-504 nm aralığında absorbsiyon yaptığı gözlemlenmiştir. Bu bileşiklerin 596-603 nm arasında emisyon yaptığı gözlemlenmiştir. Bu spektrumlardan görünür bölgedeki piklerin n-π* geçişlerinden, UV bölgedeki piklerin ise π-π* geçişlerinde kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Bu tezdeki 1,4-naftakinon bileşiklerin elektrokimyasal özellikleri, DMSO içinde dönüşümlü voltametri yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Voltammogramlarda genellikle katodik bölgede iki geri dönüşümlü pik gözlemlenmiştir. Bu pikler, naftokinonun indirgenerek seminaftokinon radikaline ve ardından dianyon katekole dönüşümünü göstermektedir. Anodik bölgede gözlemlenen pikler ise Mannich bazlarındaki kinon halkasının veya bağlı yan grupların oksidasyon sürecinden kaynaklanmaktadır.