Bazı yeni morfolin bazlı heterosiklik mannich bazlarının sentezi, deneysel ve teorik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, experimental and theoretical investigation of some new morpholine-based heterocyclic mannich bases
Yazar: HÜSEYİN MOR
Danışman: DOÇ. DR. MURAT BEYTUR
Kafkas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Deneyselcilik = Experimentalism ; Elektronik = Electronics ; Morfolinler = Morpholines ; Schiff bazları = Schiff bases ; Spektroskopi = Spectroscopy ; Teorik = Theoretical

Özet:
Çalışmanın deneysel bölümünde, (Z)-4-((3-susbtitüe-5-okso-1,5-dihidro-4H-1,2,4-triazol-4-il)iminometil)fenil 4-metilbenzen sulfonat (S1-6) bileşliklerinin Mannich reaksiyonuna göre formaldehit ve morfolinle reaksiyona sokularak 6 adet yeni (Z)-4-((3-substittüe-1-(morfolinometil)-5-okso-1,5-dihidro-4H-1,2,4-triazol-4-il)iminometil) fenil 4-metilbenzensulfonat (M1-6) bileşikleri sentezlenmiştir. Sentezlenen yeni bileşiklerin yapıları IR, 1H-NMR ve 13C-NMR spektroskopik yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Teorik bölümde ise, yeni sentezlenmiş (Z)-4-((3-substittüe-1-(morfolinometil)-5-okso-1,5-dihidro-4H-1,2,4-triazol-4-il)iminometil) fenil 4-metilbenzensulfonat (M1-6) bileşiklerin teorik hesaplamaları moleküler mekanik, yarı-deneysel ve ab-initio metotlarını kapsayan, birçok temel set ve teori türleri olan Gaussian 09W paket programı ve GaussView çizim programı kullanılarak Becke'nin üç parametreli enerji fonksiyoneli hibrid yaklaşımı ile Lee-Yang ve Parr'ın korelasyon fonksiyoneli (B3LYP) yönteminden faydalanarak 6-311G(d) temel seti kullanılarak elde edilmiştir. Öncelikle, (Z)-4-((3-substittüe-1-(morfolinometil)-5-okso-1,5-dihidro-4H-1,2,4-triazol-4-il)iminometil) fenil 4-metilbenzensulfonatlar (M1-6) DFT/6-311G(d) temel seti kullanılarak optimizasyon işlemi yapılmıştır. 1H-ve 13C-NMR kimyasal kayma değerleri GIAO yöntemine göre Gaussian 09W paket programı kullanılarak DMSO çözeltisinde hesaplanmıştır. Teorik olarak bulunan değerler ve deneysel grafiğe geçirilerek R2 değerleri hesaplanmıştır. Sentezlenen 6 adet yeni bileşiğin teorik hesaplanan IR verileri, B3LYP metodunun 6-311G(d) temel setleri kullanılarak gaz fazında hesaplanmıştır. Hesaplanan IR verilerinin analiz edilmesinde veda4f programı kullanılmıştır. B3LYP yöntemine göre oluşturulan değerlerden teorik IR spektrumları oluşturulmuştur. Deneysel değerler ve teorik değerler karşılaştırıldı. Yapılan değerlendirme sonucunda teorik verilerin deneysel sonuçlarla uyumlu olduğu görülmüştür. Hesaplanan en yüksek dolu moleküler orbital enerjileri ve en düşük boş moleküler orbital enerjileri kullanılarak, molekülün enerji boşluğu, kimyasal potansiyel, nükleofilik indeks, elektrofilik indeks, iyonlaşma potansiyeli, elektron ilgisi, elektronegatiflik, moleküler yumuşaklık, moleküler sertlik gibi elektronik özellikleri hesaplanmıştır. Ayrıca, yeni sentezlenmiş Schiff-Mannich bazı türevli bileşiklerin potansiyel ilaç özelliklerine ilişkin yorum yapabilmek adına Absorpsiyon, Dağılım, Metabolizma, Atılım ve Toksisite Parametreleri (ADMET) hesaplanmıştır.

Abstract:
In the experimental part of the study, (Z)-4-((3-substituted-5-oxo-1,5-dihydro-4H-1,2,4-triazol-4-yl)iminomethyl)phenyl 4-methylbenzene sulfonate (S1- 6) by reacting their compounds with formaldehyde and morpholine according to the Mannich reaction, 6 new (Z)-4-((3-substituted-1-(morpholinomethyl)-5-oxo-1,5-dihydro-4H-1,2,4- triazol-4-yl)iminomethyl) phenyl 4-methylbenzenesulfonate (M1-6) compounds were synthesized. The structures of the newly synthesized compounds were characterized using IR, 1H-NMR and 13C-NMR spectroscopic methods. In the theoretical part, theoretical calculations of the novel synthesized (Z)-4-((3-substituted-1-(morpholinomethyl)-5-oxo-1,5-dihydro-4H-1,2,4-triazol-4-yl)iminomethyl) phenyl 4-methylbenzenesulfonate (M1-6) compounds, including molecular mechanics, semi-experimental and ab-initio methods, with Gaussian 09W package program and GaussView drawing program, which are many basic set and theory types, with Becke's three-parameter energy functional hybrid approach, Lee-Yang and It was obtained using Parr's correlation functional (B3LYP) method and the 6-311G(d) basis set. Primarily, the optimization of the (Z)-4-((3-substituted-1-(morpholinomethyl)-5-oxo-1,5-dihydro-4H-1,2,4-triazol-4-yl)iminomethyl) phenyl 4-methylbenzenesulfonates (M1-6) were performed using the DFT/6-311G(d) basis set. 1H- and 13C-NMR chemical shift values were calculated in DMSO solution using the Gaussian 09W package program according to the GIAO method. R2 values were calculated by graphing the theoretical and experimental values. The theoretically calculated IR data of the 6 synthesized new compounds were calculated in the gas phase using the 6-311G(d) basis sets of the B3LYP method. Veda4f program was used to analyze the calculated IR data. Theoretical IR spectra were created from the values created according to the B3LYP method. Experimental values and theoretical values were compared. As a result of the evaluation, it was seen that the theoretical data were compatible with the experimental results. Electronic properties of the molecule such as energy gap, chemical potential, nucleophilic index, electrophilic index, ionization potential, electron affinity, electronegativity, molecular softness, molecular hardness were calculated by using the calculated highest occupied molecular orbital energies and lowest vacant molecular orbital energies. In addition, absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity parameters (ADMET) were calculated in order to interpret the potential drug properties of some newly synthesized Schiff-Mannich derived compounds.