Bazı benzimidazol türevlerinin pKa değerlerinin belirlenmesi
Determination of pKa values of some benzimidazole derivatives
Yazar: AKIN MUMCU
Danışman: PROF. DR. HASAN KÜÇÜKBAY
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
İmidazol işlevsel grubu içeren benzimidazoller ve türevleri, doğal ürünlerin ve çeşitli ilaçların yapısında bulunmasından dolayı günümüzde kapsamlı olarak çalışılmaktadır. Benzimidazollerin farmasotik ürünlere dönüşümünde fizikokimyasal özellikler belirleyici olmaktadır. Asitlerin ve protonlanmış bazların pKa değerleri organik sentez, medisinal kimya, malzeme ve gıda bilimlerinde önemli bir yere sahiptir. İlaç keşfi ve gelişiminde pKa değerleri biyolojik bariyerler boyunca yayılma, hedef bölge ile etkileşimler ya da yan etkiler gibi farmokinetik ve farmodinamik özelliklerin belirlenmesinde son derece önemlidir. Benzimidazoller gibi ilaç öncülü bileşiklerin fizyolojik özellikleri ile ligant olarak kullanılmalarında veya tuz yapısına çevrilerek fizikokimyasal özelliklerinin değiştirilmesinde asit-baz (pKa) özelliklerinin önemi büyüktür. 
Bu tez çalışmasında, aşağıdaki şemada verilen çeşitli benzimidazol tuzları sentezlendi. Sentezlenen yeni bileşiklerin yapısı 1H-NMR, 13C-NMR, C13DEPT, HSQC spektroskopisi, FT-IR spektroskopisi ve element analiz teknikleriyle aydınlatıldı. Sentezlenmiş benzimidazol tuzlarının pKa değerleri 1H-NMR spektroskopisinde yeni bir yaklaşım kullanılarak belirlendi. Bazı benzimidazol tuzlarının pKa değerleri NMR sonuçlarınınki ile karşılaştırma amacıyla potansiyometrik metodla da belirlendi. NMR spektroskopik pKa tayin metodu ve potansiyometrik titrasyon metodu ile elde edilen pKa sonuçları çizelgeler ve grafikler halinde verildi. Her iki yöntemle elde edilen veriler ve grafikler kullanılarak bileşiklerin asitlik sabitleri (pKa) hesaplandı. Sentez edilen yeni benzimidazolyum tuzlarının pKa değerleri NMR spektroskopik pKa tayin metodu ile dönüm noktası yaklaşımı kullanılarak 10.15 – 13.48 aralığında, Henderson-Hasselbalch analizi ile 10.10 – 13.08 aralığında ve potansiyometrik titrasyon metodu ile 9.32 – 12.43 aralığında bulunmuştur.

Abstract:
Benzimidazoles and their derivatives including imidazole functional group are studied widely due to the fact that they exist in the structure of natural products and various drugs. Physicochemical features are determiner in the transformation of benzimidazoles into pharmaceutical products. Acids and protonated bases' pKa values have a significant place in organic synthesis, medicinal chemistry, and material and food sciences. pKa values are extremely important for drug discovery and improvement in order to determine pharmacokinetic and pharmacodynamic features such as permeation through biological barriers, interactions with the target area or side effects. Acid- base (pKa) features have great importance for physiological characteristics of prodrug compounds like benzimidazoles being used as a ligand or changing physico-chemical features by turning into salt structure. 
	In this dissertation, a variety of benzimidazole salts as given at below scheme were synthesized. The structure of the synthesized new compounds were identified by 1H-NMR, 13C-NMR, C13DEPT, HSQC spectroscopy, FT-IR spectroscopy and element analysis techniques. The pKa values of synthesized benzimidazole salts were determined by using a new approach at 1H-NMR spectroscopy. Some benzimidazole salts pKa values were also determined by potentiometric methods in order to compare with those of the NMR results The pKa results obtained by NMR spectroscopy  and potentiometric titration method were given as charts and graphics. The acidity constants of the compounds (pKa) were calculated by data and graphics obtained through both methods. The pKa values of the new synthesized benzimidazole salts were found to be 10.15 ‒ 13.48 interval by NMR spectroscopic pKa determination method using the inflection point approach, 10.10 ‒ 13.03 interval by Henderson- Hassellbalch analysis  and 9.32 ‒ 12.43 interval by potentiometric titration method.