Bazı yeni heterosiklik bileşiklerin sentezi ve bazı özelliklerinin incelenmesi üzerine bir çalışma
Synthesis of some novel heterocyclic compounds and a study on the investigation of some properties
Yazar: GÜL KEMER
Danışman: PROF. DR. HAYDAR YÜKSEK
Kafkas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: 1,2,4-triazol = 1,2,4-triazole ; 3-alkil(aril)-4-amino-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on = 3-alkyl(aryl)-4-amino-4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazole-5-one ; 4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on = 4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazole-5-one ; Teorik = Theoretical

Özet:
Bu çalışmada, öncelikle çalışma için gerekli olan 9 adet 3-alkil(aril)-4-amino-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on bileşiği sentezlenmiştir. Sonra bu bileşiklerin 4-izopropilbenzaldehit ile reaksiyonları incelenmiş ve 9 adet yeni 3-alkil(aril)-4-(4-izopropilbenzilidenamino)-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on bileşiği elde edilmiştir. Sentez bölümünde ayrıca, bu bileşiklerden 5'inin asetik anhidrid ile reaksiyonundan 5 adet yeni 1-asetil-3-alkil(aril)-4-(4-izopropilbenzilidenamino)-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on bileşiği sentezlenmiştir. Sentezlenen 14 yeni bileşiğin yapıları IR, 1H-NMR, 13C-NMR ve UV spektroskopik yöntemleri kullanılarak aydınlatılmıştır.
Çalışmada ikinci olarak, sentezlenen 14 yeni bileşiğin 3 farklı yöntemle (indirgeme gücü, serbest radikal giderme aktivitesi, metal şelat aktivitesi) in-vitro antioksidan özellikleri incelenerek elde edilen bulgular yorumlanmıştır.
Çalışmada üçüncü olarak, sentezlenen 9 adet yeni 3-alkil(aril)-4-(4-izopropilbenzilidenamino)-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on türevinin susuz çözücülerde (izopropil alkol, tert-butil alkol, aseton ve N,N-dimetilformamid) tetrabutilamonyumhidroksit (TBAH) ile potansiyometrik titrasyonları yapılmış, titrasyon grafikleri çizilmiş ve yarı-nötralizasyon metodu ile pKa değerleri tayin edilerek asitlik üzerine çözücü ve yapı etkisi tartışılmıştır.
Çalışmada son olarak 16' sı literatürde kayıtlı, 14'ü yeni olmak üzere toplam 30 heterosiklik bileşiğin teorik olarak spektral verileri hesaplanmış ve deneysel elde edilen spektral verilerle mukayeseleri yapılarak elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır.
Bu amaçla, öncelikle 30 bileşiğin B3LYP/631G(d,p) ve HF/631G(d,p) temel setleri kullanılarak optimize edilmiştir. Bu optimize yapıdan yola çıkılarak 1H-NMR ve 13C-NMR verileri değerleri GIAO metoduna göre Gaussian G09W paket programı kullanılarak gaz fazında hesaplanmıştır. Deneysel ve teorik olarak bulunan değerler δ exp=a+b. δ calc. eşitliğine göre grafiğe geçirilmiş ve  Sigmaplot programı kullanılarak a ve b sabitleri regresyon katsayısı ile standart hata değerleri bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre teorik verilerin deneysel verilerle uyumlu oldukları görülmüştür. Çalışmanın teorik kısmında ayrıca, incelenen 30 bileşiğin IR frekans değerleri B3LYP ve HF metodlarının 631G(d,p) temel seti kullanılarak gaz fazında hesaplanmış, elde edilen değerler uygun uyum faktörleri ile çarpılmıştır. Hesaplanan IR verilerinin tanımlanmasında veda4f programından yararlanılmıştır. Deneysel ve teorik olarak UV-vis değerleri etanollü ortamda hesaplanmış ve mukayese edilmiştir. İlaveten, bu 30 bileşiğin bağ açıları, bağ uzunlukları, formal yükleri, HOMO-LUMO enerjileri, dipol momentleri ve enerjileri aynı metodlar ve aynı set kullanılarak hesaplanmış ve tablolar halinde verilmiştir.
2015, 537 sayfa
Anahtar Kelimeler: 4,5-Dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on, Gaussian 09W, GIAO, B3LYP, HF, 631G(d,p) temel seti, potansiyometrik titrasyon, pKa, asetilleme, antioksidan

Abstract:
In this study, firstly nine 3-alkyl(aryl)-4-amino-4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazol-5-one compounds requiring for this study were synthesized. Then, the reactions of these compounds with 4-isopropylbenzaldehyde by using triethylamine, were investigated and nine novel 3-alkyl(aryl)-4-(4-isopropylbenzylidenamino)-4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazol-5-one compounds were obtained. In addition, five of synthesized this compounds were treated with acetic anhydride and five novel 1-acetyl-3-alkyl(aryl)-4-(4-isopropylbenzylidenamino)-4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazol-5-one were synthesized. In order to identify the fourteen new compounds synthesized in the study, spestroscopic methods including IR, 1H-NMR, 13C-NMR and UV were used.
The second part of the study, synthesized fourteen new compounds were analyzed for their antioxidant activities in three different methods (reducing power, free radical scavenging and metal chelating activity), were drawn their graphs and their results were interpreted.
The thirdly part of the study, synthesized nine novel 3-alkyl(aryl)-4-(4-isopropylbenzylidenamino)-4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazol-5-one derivative were titrated petentiometrically with TBAH in non-aqueous solvents (izopropyl alcohol, tert-butyl alcohol, acetone and N,N-dimethylformamide) graphs were drawn, half notralization potentials and pKa values were determined by half notralization method. Otherwise, solvent effect and molecul structure on compounds acidity were discussed.
In the finally section of the study, theoritically spectral datas of sixteen registered in the literatüre, fourteen new total thirty heterocyclic compounds were calculated and these datas were with compared experimental datas, obtained conclusions were evaluated.
For this purpose, firstly, of thirty compounds have been optimized using B3LYP/631G(d,p) and HF/631G(d,p ) basis set. Starting from this optimized structure with 1H-NMR and 13C-NMR spectral data values according to GIAO method was calculated using the method of Gaussian G09W program package in gas phase. Theoretically and experimentally values were plotted according to exp = a + b. δ calc Eq. a and b constants regression coefficients with a standard error values were found using the SigmaPlot program. According to obtained conclusions, theoritical and experimental values were seen to be compatible. In the theoretical part of study also, Theoretically calculated IR datas of synthesized thirty compounds were calculated in gas phases by using of 631G(d,p) basic sets of B3LYP and HF methods and are multiplied with appropriate adjustment factors and the data obtained according to B3LYP and HF methods are formed using theoretical infrared spectrum. The identification of  calculated IR data was used in veda4f program. Experimentally and theoretically UV-vis values in ethanol were calculated and compared. Additionally, 30 compounds  were found bond angles, bond lengths, dipole moments, the HOMO-LUMO energy and total energy of the molecule with formal charges from both methods.
2015, 537 Page
Key words: 4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazol-5-on, Gaussian 09W, GIAO, B3LYP, HF, 631G(d,p) basic set, potentiometric titration, pKa, acetylation, antioxidant.