Fosfonat grubu içeren bazı amino pirazol bileşiklerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of some amino pyrazole compounds containing phosphonate group
Yazar: BARIŞ SEÇKİN ARSLAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET NEBİOĞLU
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Pirazol türevleri doğada nadir olarak bulunan sentetik kökenli heterosiklik bileşiklerdir. Çeşitli biyolojik aktiviteleri bu bileşiklerin sentezini önemli hale getirmiştir. Önemli pirazol türevlerinden biri de aminopirazol bileşikleridir. Öte yandan organofosfor bileşiklerinin önemli bir sınıfını temsil eden fosfonat ve fosfonik asit türevleri de biyolojik aktivite potansiyeli nedeniyle hem tıbbi hem de zirai olarak geniş bir uygulama alanına sahiptir. Bu çalışmada; başlangıç bileşiği olarak ilerleyen basamaklarda yapılan paladyum katalizli çapraz kenetlenme reaksiyonları için 4-bromofenilasetonitril bileşiği kullanıldı. Bu bileşik çeşitli etil esterleri ile reaksiyona sokularak 1,3-ketonitril (BS-1) türevleri elde edildi. Bu bileşiklerin hidrazin türevleriyle reaksiyona sokulmasıyla brom içeren 5-aminopirazol türevleri (BS-2) elde edildi. Bu basamaktan sonra iki farklı sentez yolu izlendi. Öncelikle elde edilen bazı aminopirazol türevleri Suzuki-Miyaura reaksiyonu ile aldehit grubu içeren türevlerine (BS-3) dönüştürüldü. Daha sonra Pudovik reaksiyonuyla -hidroksifosfonat (BS-5) ve Kabachnik-Fields reaksiyonuyla -aminofosfonat (BS-6) bileşikleri elde edildi. Ayrıca, brom içeren aminopirazol türevleri Hirao reaksiyonuyla arilfosfonat (BS-4) türevlerine dönüştürüldü. Elde edilen tüm fosfonat bileşiklerinin hidroliz edilmesiyle fosfonik asit (BS-7, BS-8, BS-9) türevleri elde edildi. Sonuç olarak, biyolojik aktivite göstermesi beklenen aminopirazol ve fosfonat gruplarını ihtiva eden bazı heterosiklik bileşikler ilk kez sentezlendi. Sentezlenen bileşiklerin 1H NMR, 13C NMR, 19F NMR, 31P NMR spektrumları, seçilen bazı bileşiklerin ise, IR ve X-ışını kırınımı spektrumları alınarak yapıları doğrulandı.

Abstract:
Pyrazole derivatives are heterocyclic compounds having synthetic origin and found rarely in the nature. Various biological activities has made it significant of synthesis of these compounds. One of the important pyrazole derivatives are amino pyrazole compounds. On the other hand phosphonate and phosphonic acid derivatives, an important class of compounds representing the organophosphour has a wide range of applications in both medical and agricultural areas because of their potential biological activities. In this study, 4-bromophenyl acetonitrile was used as the starting compound for palladium catalysed cross coupling reactions carried out in the subsequent steps. 1,3-ketonitrile derivatives (BS-1) were obtained via reacting the starting compounds with various ethylesters. These compounds were reacted with some hydrazine derivatives to obtain 5-amino pyrazoles (BS-2). After these steps, two different synthetic routes were followed. Firstly, some of the amino pyrazoles were converted to compounds carrying an aldehyde functional group (BS-3) by Suzuki-Miyaura reaction and then to α–hydroxyphosphonate compounds (BS-5) by Pudovik reaction and α–aminophosphonate compounds (BS-6) by Kabachnik-Fields reaction. Bromine containing amino pyrazoles are also converted to arylphosphonate derivatives (BS-4) by Hirao reaction. At the end, phosphonic acid derivatives (BS-7, BS-8, BS-9) were obtained by hydrolizing all of the phosphonate compounds already synthesized. In conclusion, some heterocyclic compounds having biological activity potential by virtue of containing both amino pyrazole and phosphonic acid were synthesized for the first time. Structures of all the synthesized compounds were verified by 1H NMR, 13C NMR, 19F NMR, 31P NMR spectrums and structures of some selected compounds by IR and X-ray diffraction spectrums additionally.