Tiyofen, pirol ve furan içeren yeni diazinlerin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Synthesis of thiophene, pyrole and furan substitued new diazine derivatives and their theoratical study
Yazar: DEMET KARADENİZ
Danışman: PROF. DR. PERVİN ÜNAL CİVCİR
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasının ilk aşamasında; önemli biyolojik aktiviteye sahip pirimidin ve pirazin moleküllerinin tiyofen veya furan moleküllerini içeren bazı yeni türevlerinin sentezi gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada ise pirimidin molekülünün tiyofen, furan ve pirol moleküllerini içeren türevlerinin yapısal, elektronik ve spektral özellikleri teorik olarak incelenmiştir.
Sentezi hedeflenen bileşikler, pirimidin ve pirazin gibi birbirinin izomeri olan ve yapılarında iki tane azot atomu bulunduran bileşiklerdir. Bu bileşikler için farklı sentez yöntemleri uygulanmıştır. 
Pirimidin molekülünün 5- ve 2-konumlarında halojen atomu içeren çıkış maddesinin, sırası ile tiyofen boronik asit ve 5-metil stanil tiyofen ile eşleşme reaksiyonu üzerinden tiyofen içeren türevlerinin sentezlenmesi gerçekleştirilmiştir.
Pirazin molekülünün tiyofen halkası içeren türevinin sentezi ise; 2-konumunda aldehit grubu içeren pirazin molekülünün Paal-Knorr reaksiyonu ile istenilen bileşiğin sentezi gerçekleştirilmiştir. Pirazin molekülünün sentezinde, ilk basamak Stetter reksiyonu üzerinden 1,4-diketon bileşiğinin sentezlenmesidir.  İkinci basamak, birinci basamakta elde edilen 1,4-dikarbonil türevi ile Paal-Knorr reaksiyonu üzerinden Lawessons reaktifi ile halka kapanması gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, uygun reaksiyonlar ile organik ve inorganik reaktifler varlığında pirimidin ve pirazin türevlerinin sentezi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen yeni bileşiklerin yapıları, spektral analiz yöntemleri (IR, 1H-NMR, GC-MS analizi) kullanılarak aydınlatılmıştır.
Tezin ikinci aşamasında pirimidin molekülünün tiyofen, pirol ve furan içeren türevleri ile ilgili teorik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalar ile moleküllerin yapısal özellikleri (bağ uzunlukları, bağ açıları, dönme açıları), enerjileri (toplam enerji, sıfır noktası titreşim enerjisi, HOMO-LUMO enerjileri, bant aralıkları) ve spektroskopik özellikleri (IR, 1H-NMR ve 13C-NMR) elde edilmiştir. Bu veriler tüm moleküllerin, reaksiyon mekanizmalarının, iletkenlik özelliklerinin açıklanmasında ve elektrofilik (ω) özelliklerinin belirlenmesinde kullanılmıştır.

Abstract:
In the first part of this thesis, thiophene and furan substituted, biologically active pyrazine and pyrimidine derivatives have been synthesized, and then they have been investigated theoretically as a second part. 
Targeted molecules, pyrazine and pyrimidine, has two nitrogen atoms in their structure. Different synthesis methods have been used for these molecules. 
For 2 and 5- positions' halogen substituted precursors, 5-methyl stannyl thiophene and thiophene boronic acid derivatives have been used respectively and synthesis of thiophene substituted derivatives carried out via coupling reaction.
As for the synthesis of thiophene substituted pyrazine derivatives, aldehyde substituted pyrazine at its 2 position has been used as a precursor and the desired molecule has been synthesized via Paal-Knorr reaction. At the synthesis of pyrazine molecule, first step is the synthesis of diketone compound. Second step is, while using this 1,4 dicarbonyl derivative that has been synthesized in the first step and Lawessons reagent, ring closure reaction via Paal-Knorr synthesis. As a result, with the appropriate reactions in the presence of organic and inorganic reactants, pyrazine and pyrimidine derivatives have been successfully synthesized. Obtained new compounds' structures were confirmed with spectral analysis methods (IR, 1H-NMR, GC-MS). 
At the second stage of the thesis, theoretical studies for pyrimidine molecule's thiophene, pyrole and furan derivatives have been carried out. Molecules' structural properties (bond length, bond angle, dipole moment, zero point vibration energy, HOMO-LUMO energies) and spectral properties (IR, 1H-NMR, 13C-NMR, GC-MS) have been obtained with these studies. These data have been used to explain the reaction mechanisms, conductive properties of all the molecules and determine their electrophilic (ω) properties