Sülfonat fonksiyonlu karben öncülleri ve özellikleri
Sulfonate functional carbene precursors and their features
Yazar: NAZAN KALOĞLU
Danışman: PROF. DR. İSMAİL ÖZDEMİR
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Suda çözünebilen ligandlar kimya için önemlidir. Bu ligandlar iyonik yapılarından dolayı iyonik sıvı olarak ve organokatalizde uygulama alanına sahiptir. Sülfonatlar, karbonatlar, amonyum grupları ve polieterler en yaygın şekilde kullanılan suda çözünebilen gruplar arasında yer almaktadır. Suda çözünebilen ligant grupları arasında önemli bir yere sahip sülfonat fonksiyonlu NHC ligandlarının uygulamaları günümüzde çok yaygındır. Sülfonat grupları, yüksek asitliğinden dolayı suda çok iyi çözünürler ve bu yüzden 70 yıldan fazla bir süredir yüzey aktif maddelerde ve deterjanlarda kullanılmaktadır. Son yıllarda sülfonat grubu içeren ligandlar ve bu ligandların uygulamaları oldukça yaygındır. Bu amaçla tez kapsamında sülfonat fonksiyonlu yeni karben öncülleri sentezlenmiş, karakterize edilmiş ve bu ligandların in situ ortamda hazırlanan geçiş metal komplekslerinin aminlerin alkilasyonu tepkimesindeki katalitik aktiviteleri incelenmiştir.  

Bulunan sonuçlar iki başlıkta özetlenebilir:
1) 1,3-dialkilimidazolidinyum (1a,b ve 2a-c), 1,3-dialkil benzimidazolyum                  (3a-ü ve 4a-ö) tuzları sentezlenmiş ve yapıları uygun spektroskopik yöntemlerle aydınlatılmıştır.
 

 

 

2) a) Sentezlenen propil sülfonat grubu içeren benzimidazolyum tuzlarıyla (3a-n) in situ koşullarda hazırlanan Ru-NHC komplekslerinin anilin ve 2-aminopiridinin alkollerle  N-alkilasyonu tepkimesindeki katalitik aktiviteleri incelenmiştir. 

 
 

 
 

b) Sentezlenen bütil sülfonat grubu içeren benzimidazolyum tuzlarıyla (4a-m)  in situ koşullarda hazırlanan Ru-NHC komplekslerinin piperidin, pirolidin ve morfolinin alkollerle N-C(3) dialkilasyonu tepkimesindeki katalitik aktiviteleri incelenmiştir.

 

 

 
 

 

c) Sentezlenen propil sülfonat grubu içeren benzimidazolyum (3m-v) ve imidazolidinyum tuzlarıyla (2a-c)  in situ koşullarda hazırlanan Ru-NHC komplekslerinin N-metilpiperidinin aldehit türevleriyle C(3)-alkilasyonu tepkimesindeki katalitik aktiviteleri incelenmiştir.

 

 





ANAHTAR KELİMELER: N-Heterosiklik karben, sülfonat fonksiyonlu karben, anilin, 2-aminopiridin, pirolidin, piperidin, morfolin, N-metilpiperidinin, N-alkilasyon,           N-C(3)-dialkilasyon.

Abstract:
The water soluble ligands were important for chemistry. They have application the ionic liquid and organocatalysis due to the ionic nature. The sulfonates, carbonates, ammonium groups and polyethers are among the most commonly used water soluble groups. Nowadays, the application of the NHC ligands sulfonate functionalized that important sulfonate functionalized the water soluble ligand groups are very common. The sulfonate groups are quite well dissolve in water due to the high acidity. Therefore, for more than 70 years it has been used in surfactant and detergent. In recent years, the ligands bearing sulfonate group and its application are quite common. For this purpose, in thesis the functionalized sulfonate new carbene precursors were synthesized, characterized and investigated in situ transition metal based catalytic performance for the alkylation reaction of amines.

The results of this study could be summarized in two main sections:
1)	1,3-dialkylimidazolidinium (1a,b and 2a-c), 1,3-dialkyl benzimidazolium       (3a-ü and 4a-ö) salts were synthesized and their structure were elucidated by spectroscopic techniques.
 

 

 

2) a) The catalytic activities of Ru-NHC complexes formed in situ conditions with synthesized propyl sulfonate group containing benzimidazolium salts (3a-n) have been tested in N-alkylation reactions of aniline and 2-aminopyridine with alcohols.

 
 

 
 

b) The catalytic activities of Ru-NHC complexes formed in situ conditions with synthesized butyl sulfonate group containing benzimidazolium salts (4a-m) have been tested in N-C(3) dialkylation reactions of piperidine, pyrrolidine and morpholine with alcohols.


 

 

 

 

 

c) The catalytic activities of Ru-NHC complexes formed in situ conditions with synthesized propyl sulfonate group containing benzimidazolium (3m-v) and imidazolidinium salts (2a-c) have been tested in C(3)-alkylation reactions of                 N-methylpiperidine with aldehyde derivatives.


 

 

KEYWORDS: N-Heterocyclic carbene, sulfonate functionalized carbene, aniline,         2-aminopyridine, pyrrolidine, piperidine, morpholine, N-methylpiperidine,                   N-alkylation, N-C(3)-dialkylation.