Azot içeren heterohalkalı bileşiklerin tek kap metodu ile sentezleri
Synthesis of nitrogen contaning heterocyclic compunds via one-pot reaction
Yazar: DENİZ SAĞLAM
Danışman: PROF. DR. ZÜHAL TURGUT
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Bizmut = Bismuth

Özet:
Pirido[2,3-d]pirimidin gibi, pirimidin ve kaynaşmış pirimidin türevleri, sahip oldukları geniş biyolojik aktivitelerinden dolayı, hakkında en çok araştırma yapılan iskelet yapılardan olmuşlardır. Antibakteriyel, antiallerjik, antitümör, antifolat, tirosinkinas inhibisyonu, antimikrobiyal, tüberkulostatik, antikonvülsant, diüretik, potasyum koruyucu ve antiagresif özellikler, gösterdikleri biyolojik aktivitelerinden bazılarıdır. Pirido[2,3-d]pirimidin ve türevlerinin bir çok farklı yolla sentezleri bildirilmiştir.
Son zamanlarda Lewis asitlerinin yeni bir tipi olarak nadir toprak metali triflat, özellikle de Bi(OTf)3 katalizli organik sentezler geliştirilmiş ve bir çok reaksiyona uygulanmıştır. Triflatların en karakteristik özelliği, kararlı olmaları ve Lewis asidi gibi davranmalarıdır. Bir çok reaksiyonda çok az bir miktarda kullanıldıklarında, reaksiyonu tamamlanması için yeterli olurlar. Ayrıca reaksiyon tamamlandıktan sonra aktivite kaybetmeden yeniden kullanılabilirler.
Verimlilik ve çevresel sürdürülebilirlik, modern oranik kimyada temel konulardır. Her ikisi de, birkaç farklı adımda değerli bir hedef molekül oluşturulurken dikkatle incelenmelidir. Bu yüzden aynı reaksiyon kabında, bir hedef molekülün tek-kap sentezi, sentetik organik kimyada etkin bir yaklaşım olarak kabul görmektedir. Son yıllarda tek-kap reaksiyonları, heterosiklik iskeletlerin ve türevlerinin sentezine öncülük etmeye başlamıştır.
Bu çalışmada, tek-kap metodu kullanılarak, Bi(OTf)3 katalizörü eşliğinde; sübstitüte benzaldehit türevleri, malononitril ve 6-amino-1,3-dimetil urasil bileşikleri, EtOH ortamında geri soğutucu altında karıştırılarak reaksiyona sokulmuştur ve bir seri pirido[2,3-d]pirimidin bileşiğinin sentezleri gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. 8 adet bileşik sentezlenmiştir. Bunlardan 5 tanesi literatürde bulunmamaktadır.
Elde edilen bileşiklerin saflaştırma işlemleri kromatografik yöntemler ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bileşiklerin yapıları FTIR, 1H-NMR, 13C-NMR ve LCMS QTOF gibi spektroskopik yöntemlerle yapıları aydınlatılmıştır.

Abstract:
Pyrimidine and fused pyrimidine derivatives, such as pyrido[2,3-d]pyrimidines have been one of the most thoroughly investigated scaffolds, and they are associated with a wide range of biological activities, such as antibacterial, antiallergic, antitumor, anti folate, tyrosine kinase, antimicrobial, calcium channel antagonists, antibacterial, anti-inflammatory, analgesic, antihypertensive, tuberculostatic, anticonvulsants, diuretic, potassium sparing and anti-aggressive activities. Several methods have already been reported for the synthesis of pyrido[2,3-d]pyrimidines and their derivatives.
In recent years, as a new type of Lewis acids, rare earth metal triflate, particularly Bi(OTf)3 catalyzed organic syntheses have been developed and applied to many reactions. The most characteristic feature of triflates is that they are stable and behave as Lewis acids. Only catalytic amounts of triflates are enough to complete the reactions in most cases. Besides, they can be recovered easily after reactions and reused without loss of activity.
Efficiency and environmental sustainability are major issues in modern organic chemistry. Both need to be addressed carefully when making a valuable target molecule over several distinct steps. Thus, the one-pot synthesis of a target molecule in the same reaction vessel is widely considered to be an efficient approach in synthetic organic chemistry. Recently, one pot reactions have been used to lead to the synthesis of heterocyclic scaffolds and their derivatives.
In this study, substitued benzaldehyde derivatives, malononitrile and 6-amino-1,3-dimethyluracil was refluxed in the presence of EtOH by using Bi(OTf)3 as a catalyst and a series of pyrido[2,3-d]pyrimidine derivatives have been tried to synthesized via one-pot reaction. 8 compounds was synthesized. 5 of them are original compounds.
Purification processes of the synthesized compounds were carried out by chromatographic methods. The structures of the obtained compounds have been clarified by spectroscopic methods such as FTIR, 1H-NMR, 13C-NMR and LCMS QTOF.