Pd(II), Ni(II) ve Ru(II) metallerinin azol komplekslerinin sentezi ve katalitik özellikleri
Synthesis and catalytic properties of azole complexes Pd(II), Ni(II) and Ru(II) metals
Yazar: NESLİHAN ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. CEMAL KAYA
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Azoller = Azoles ; Benzimidazoller = Benzimidazoles ; Suzuki tepkimeleri = Suzuki reactions ; İmidazolin = Imidazoline ; İmidazoller = Imidazoles

Özet:
Azol türevleri dikkate değer biyolojik özelliklerinden dolayı pestisit ve ilaçların sentezinde yaygın olarak uygulama alanı bulmaktadır. Ayrıca, azoller iyi elektron verici olarak görev alan ve zayıf etkileşim sağlayan koordine fonksiyonel malzemeler alanında da kullanılmaktadır ve hava ve neme karşı kararlılıkları nedeniyle geçiş metal katalizörleri için önemli ligant haline gelmektedir.Azol ligantı içeren metal türevlerine, koordinasyon kimyasında günden güne artan bir ilgi vardır. NHC-metal kompleksleri ve N-koordine metal kompleksleri bu tür bileşikler arasında yer almaktadır ve C-C bağ oluşum reaksiyonları, olefin metatezi, hidroformilasyon, hidrosilasyon ve polimerizasyon reaksiyonları gibi değişik katalitik sistemlerde kullanılmaktadır.Bu çalışmada katalizör olarak kullanılmak üzere yeni bileşikler sentezlenmiş ve katalitik özellikleri incelenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları 8 ana bölümde özetlenebilir:1)Birinci bölümde, imidazolin (1a-1e) ve benzimidazol (2a-2h) ligantları hazırlanarak yapıları spektroskopik tekniklerle aydınlatıldı.2)İmidazolin ve benzimidazol ligantları ile [RuCl2(p-simen)]2'nin etkileştirilmesinden N-koordine Ru(II) kompleksleri (3-13) sentezlenerek yapıları spektroskopik tekniklerle aydınlatıldı.3)İmidazolin ve benzimidazol ligantları ile [PdCl2PEt3]2'nin etkileştirilmesinden N-koordine Pd(II) kompleksleri (14-17) sentezlenerek yapıları spektroskopik tekniklerle aydınlatıldı.4)İmidazol ligantları ile [NiCl2Py4]'nin etkileştirilmesinden N-koordine Ni(II) kompleksleri (19, 20) sentezlenerek yapıları spektroskopik tekniklerle aydınlatıldı.5) Ru(II)-azol komplekslerinin (3-13) transfer hidrojenasyon tepkimelerindeki katalitik aktiviteleri incelendi.Pd(II)-azol komplekslerinin (14-18) Mizoroki-Heck eşleşme tepkimelerindeki katalitik aktiviteleri incelendi.Ni(II)-azol komplekslerinin (19 ve 10) Kumada-Tamao-Corriu eşleşme tepkimelerindeki katalitik aktiviteleri incelendi.6)Resorsinarenil-imidazolyum tuzları (22-24) aril- imidazolyum tuzları (26-28) hazırlandı ve bu bileşiklerin yapıları spektroskopik tekniklerle karakterize edildi.7)İmidazolyum tuzları ile PdCl2 ve [PdCl(dmba)]2'nin etkileştirilmesinden NHC kompleksleri (29-34) sentezlendi. Bütün komplekslerin yapıları spektroskopik tekniklerle karakterize edildi.8)İn situ şartlarda, Pd(OAc)2 varlığında imidazolyum tuzları (22-24, 26-28) ile oluşturulan NHC komplekslerinin Suzuki-Miyaura eşleşme tepkimelerindeki katalitik aktiviteleri ve [Ni(cod)2] varlığında imidazolyum tuzları (22-24, 26-28) ile oluşturulan NHC komplekslerinin Kumada-Tamao-Corriu eşleşme tepkimelerindeki katalitik aktiviteleri incelendi.ANAHTAR KELİMELER: Azol, N-heterosiklik karben, imidazol, imidazolin, benzimidazol, Suzuki, Heck, Kumada

Abstract:
Azole derivatives are widely applied to the synthesis of pesticides and medicines because of their notable biological activities. Azoles are also used in the realm of coordinated functional materials where they act as good electron donors and also provide weak interactions and have become important ligands for transition-metal catalysts due to their stability to air and moisture.There has been a growing contemporary interest in the coordination chemistry of metal derivatives containing azole ligands. NHC-metal complexes and N-coordinate metal complexes are amoung such compounds and these compounds are used in various catalytic system such as C-C bond formation reactions, olefin metathesis, hydrosilylation, hyrdroformilation and polymerization reactions.İn this study, new compounds have been synthesized for use in catalysist and studied catalytic properties. The result of this study could be summarized in 8 main sections:1)İn the first section, imidazoline (1a-1e) and benzimidazole (2a-2h) ligands were prepared and their structure were characterized by spectroscopic techniques.2)From reacting [RuCl2(p-cymene)]2 with imidazoline and benzimidazole ligands, N-coordinated Ru(II) complexes (3-13) were synthesized. All complexes were structually characterized by spectroscopic techniques.3)From reacting [PdCl2PEt3]2 with imidazoline and benzimidazole ligands, N-coordinated Pd(II) complexes (14-18) were synthesized. All complexes were structually characterized by spectroscopic techniques.4)From reacting [NiCl2Py4] with imidazole ligands, N-coordinated Ni(II) complexes (19-20) were synthesized. All complexes were structually characterized by spectroscopic techniques.5) Catalytic activities of Ru-azol complexes (3-13) were tested in Hydrogenation reactions.Catalytic activities of Pd-azol complexes (14-18) were tested Mizoroki-Heck Cross Coupling reactions.Catalytic activities of Ni-imidazole complexes (19, 20) were tested in Kumada-Tamao-Corriu Cross Coupling reactions.6)Resorcinarenyl-imidazolium salts, 22-24, and aryl-imidazolium salts, 26-28, were prepared and their structure were characterized by spectroscopic techniques.7)From reacting PdCl2 and [PdCl(dmba)]2 with imidazolium salts, NHC complexes were synthesized. All complexes were structually characterized by spectroscopic techniques.8)Catalytic activities of NHC complexes formed in situ, in presence of Pd(OAc)2 and prepared imidazolium salts (22-24, 26-28) were tested in Suzuki-Miyaura Cross Coupling reactions and in presence of [Ni(cod)2] and prepared imidazolium salts (22-24, 26-28) were tested in Kumada-Tamao-Corriu Cross Coupling reactions.KEY WORDS: Azole, N-heterocyclic carben, imidazole, imidazoline, benzimidazole, Suzuki, Heck, Kumada.