Yeni dizayn edilen çevre dostu heterojen katalizörle aromatik aldehit bileşiklerinin alkollere indirgenmesi
Reduction of aromatic aldehydes into alcohols by novel designed eco-friendly heterogenous catalysts
Yazar: MELİKE YAZICI
Danışman: DOÇ. DR. BENAN KILBAŞ ; DOÇ. DR. FATİH ŞEN
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Alkoller kimyanın yanı sıra günlük yaşantımızda da son derece sıklıkla kullandığımız maddelerdir. Bu nedenle son zamanlarda, alkol üretimi için çevre dostu yöntemlere başvuran bilim insanları; çevre dostu olan çözücüler, yeniden kullanılabilir ve geri dönüştürülebilir heterojen katalizörler kullanarak alkolleri oluşturmaya çalışmışlardır. Bu yöntemlerin en önemlilerinden birisi aldehitlerin alkollere indirgenmesinde kullanılan hidrojen transferi yöntemidir. Bu yöntem sayesinde hidrojen üretimi reaksiyon sırasında kolaylıkla kontrol edilebilmektedir.
Bu çalışmada, ilk kez tarafımızca sentezlenen indirgenmiş grafen oksit destekli platin (Pt@rGO) heterojen katalizör varlığında çeşitli aromatik aldehit bileşiklerinin transfer hidrojenasyonu için yeni bir yöntem kullanıldı. Çevre dostu hidrojen kaynağı Dimetil Amino Boran (DMAB) indirgenme reaksiyonlarında kolaylıkla ve çok az miktarda çözücü içinde (su/metanol 1.5 mL) kullanıldı. İşlemler yüksek verimle ve kısa zamanda çevre dostu çözücü sistemi içinde heterojen katalizör varlığında gerçekleştirildi.
Organik kimya için bir diğer önemli bileşikler halojenli aromatik bileşikler olup doğal ya da sentetik organik bileşikler için çok önemlidir. Ancak; önemli derecede çevre kirliliğine sebep olmaktadır. Çevrenin korunması için sürekli artan endişe ile bilim insanları son zamanlarda halojenli bileşiklerin dehalojenasyonu için yeni yöntemler geliştirerek özel heterojen katalizörler geliştirdiler.
Çalışmanın diğer bölümünde, çeşitli aril halojenürlerin katalitik dehalojenasyonu, ultrasonik koşullarda H2(g) kullanmaksızın grafen oksit destekli bimetalik heterojen katalizör (RuPd@GO) varlığında başarıyla gerçekleştirildi. Burada, RuPd@GO NPs varlığında haloaromatik / haloheteroaromatik bileşiklerin dehalojenasyonu, oda sıcaklığında, metanol içinde (1 mL), amonyak boran (AB) kullanılarak, 2 saat içinde gerçekleştirildi. Katalitik etkinlik için çeşitli sübstitüentlerin karşılaştırılması da incelendi. Bu işlem ekonomik ve etkili bir yöntemdir ve yeniden kullanılabilir katalizör ve hidrojen kaynağı ile çevre dostu bir metod olarak değerlendirilebilir.

Abstract:
We utilize frequently the alcohols in our daily lives as well as chemistry. Therefore, scientists have resorted to ecofriendly methods using non-toxic solvents, reusable and recoverable catalysts for synthesis of alcohols. In this study, transfer hydrogenation method was used in the reduction to primary alcohols of aldehydes. Thanks to this method, hydrogen generation was easily controlled during the reaction.
In our study, we have described a new method for the transfer hydrogenation of various aromatic aldehyde compounds with Pt(0)/TPA@rGO NPs introduced by our group for the first time. Dimethylamine borane (DMAB) as eco-friendly hydrogen source contributed to reduction reaction in a mild condition and in a very small amount of solvent (1.5 ml of water/methanol). The processes were achieved in the presence of Pt(0)/TPA@rGO NPs in eco-friendly solvent system with one of the highest yield and shortest time.
Another important materials of Organic Chemistry is halogenated organic compounds which are very important for natural or synthetic organic compounds. However, they can cause serious environmental pollution. For this purpose, recently, scientists developed novel methods and catalysts for dehalogenation of halogenated compounds due to the increasing concerns of environmental pollution. 
In present work, we have reported that catalytic hydrodehalogenation of various arylhalides was successfully accomplished in the presence of RuPd@GO NPs without using H2 gas under ultrasonic conditions. Herein, dehydrogenation of ammonia borane (AB) in methanol (1 ml) followed by dehalogenation of haloaromatics /haloheteroaromatics in the presence of RuPd@GO NPs were carried out at room temperature within mostly 2 h. The comparison of substrates about catalytic activity were also examined. This process is economic and efficient and it can be assessed as an eco-friendly method with both reusable catalyst, hydrogen source.