Kumarin türevlerinin sentezleri, karakterizasyonlari ve sensör uygulamalari
Synthesis, characterization and sensor applications of the coumarin derivatives
Yazar: DERYA TOPKAYA TAŞKIRAN
Danışman: PROF. DR. SERAP ALP
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Biyosensörler = Biosensors ; Floresan = Fluorescence ; Kumarinler = Coumarins

Özet:
Bu çalışmada çeşitli sensor uygulamalarında kullanılabilecek floresans özelliğe ve biyolojik aktiviteye sahip yeni organik boyaların sentezlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla hidroksi, metil, naftil, metoksi ve amino grubu içeren farklı kumarin türevleri sentezlenmiş ve bunların yapıları FT-IR, 1H-NMR ve elementel analiz spektroskopik teknikleri ile aydınlatılmıştır. Ayrıca sentezlenen tüm türevlerin çalışılan farklı çözücü ortamlarında maksimum absorpsiyon ve emisyon dalga boyu değerleri ve tüm spektral özellikleri belirlenmiştir. Sentezlenen bu kumarin türevlerinden ikisi 4-metil-2H-benzo[h]kromen-2-on (C-1) ve 7-metoksi-4-metil-2H-kromen-2-on (C-16) türevlerinin allilik konumdaki metil grupları selenik asit varlığında yükseltgenerek kumarin aldehitleri sentezlenmiştir. Bu aldehitler, farklı glisin türevleri ile etkileştirilerek Erlenmayer yöntemi ile N-açil aminoasitlerin halkalı anhidritleri olan ve beş üyeli heterohalkalı sistemlerinden oksazol-5-on türevleri elde edilmiştir. Sentezlenen bu türevlerin yapıları elementel analiz, FT-IR ve 1H-NMR spektroskopik teknikleri ile aydınlatılmıştır. Söz konusu türevlerin UV-vis absorpsiyon ve emisyon çalışmaları ile fotofiziksel özellikleri çözelti ve immobilize fazlarda incelenmiştir. 7-metoksi kumarin aldehitinden elde edilen (4Z)-4-[(7-metoksi-2-okso-2H-kromen-4-il)metilen]-2-fenil-1,3-oksazol-5(4H)-on (CAZ-5), (4Z)-4-[(7-metoksi-2-okso-2H-kromen-4-il)metilen]-2-(1-naftil)-1,3-oksazol-5(4H)-on (CAZ-6) ve (4Z)-4-[(7-metoksi-2-okso-2H-kromen-4-il)metilen]-2-(4-metilfenil)-1,3-oksazol-5(4H)-on (CAZ-8) türevlerin farklı çözücü ve immobilize ortamlarda pKa tayinleri florimetrik yöntemle gerçekleştirilmiş ve karbondioksit sensörü olarak indikatör uyumluluğu incelenmiştir. Yapılan başka bir çalışma da ise sentezlenen hidroksi kumarin türevi 3-hidroksi-7,8,9,10-tetrahidro-6H-benzo[c]kromen-6-on (C-8) ve 1,3-dihidroksi-7,8,9,10-tetrahidro-6H-benzo-[c]kromen-6-on (C-11) ile sığır serum albumi (BSA) arasındaki ilişki floresans sönümleme spektroskopisi ve UV-vis absorpsiyon spektroskopisi ile incelenmiştir .

Abstract:
In this study, we aimed to synthesis of new organic dyes having fluorescent properties and biological activities which will be used for sensor application. For this purpose hydroxy, methyl, naphthyl, methoxy and amino group containing coumarin derivatives have been synthesized and their structures were identified by elemental analysis techniques, FT-IR and 1H-NMR spectroscopic techniques. In addition, evaluation of the visible absorption and emission properties of the coumarin derivatives were carried out in different solvents. Two of the compounds synthesized coumarin derivatives, 4-methyl-2H-benzo[h]chromen-2-one (C-1) and 7-methoxy-4-methyl-2H-chromen-2-one (C-2) were oxidize to aldehyde with selenic acid Coumarin-oxazol-5-one derivatives were synthesized with this aldehyde and several aryl glycine by Erlenmeyer reaction. Synthesised compounds are purified by column chromotography and recrystallisation techniques. The photophysical properties of the synthesized derivatives were investigated by UV-vis absorption and emission spectroscopy in solutions and immobilized phases. In order to evaluate the availability of (4Z)-4-[(7-methoxy-2-oxo-2H-chromen-4-yl)methylene]-2-phenyl-1,3-oxazol-5(4H)-one (CAZ-5), (4Z)-4-[(7-methoxy-2-oxo-2H-chromen-4-yl)methylene]-2-(1-naphthyl)-1,3-oxazol-5(4H)-one (CAZ-6) and (4Z)-4-[(7-methoxy-2-oxo-2H-chromen-4-yl)methylene]-2-(4-methylphenyl)-1,3-oxazol-5(4H)-one (CAZ-8) derivatives carbon dioxide sensing, in the second stage of the study determination of the acidity constant has been performed in the two polymer matrix and seven different solvents. Another part of study, the interactions between bovine serum albumin (BSA) and two substituted hydroxychromone derivatives of coumarin, 3-hydroxy-7,8,9,10-tetrahydro-6H-benzo[c]chromen-6-on (C-8) and 1,3-dihydroxy-7,8,9,10-tetrahydro-6H-benzo[c]chromen-6-on (C-11), were investigated by fluorescence quenching and UV-vis absorption spectroscopy.