Para-kinon metidlerin nükleofiller ile 1,6-konjuge katılma ve katılma-halkalaşma reaksiyonları
1,6-conjugated addition and addition-cyclization reactions of para-quinone methides with nucleophiles
Yazar: VOLKAN AKYILDIZ
Danışman: PROF. DR. NURULLAH SARAÇOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Amaç: Bu tez kapsamında, sentetik açıdan oldukça önemli reaktif bir Michael alıcısı olan para-Kinon Metit (p-KM) türevi bileşiklerin çeşitli nükleofillerle olan tepkimeleri incelenmiştir. Bu tepkimeler sonucunda yeni ve sentetik açıdan önemli bileşiklerin sentezlenmesi hedeflenmiştir.
Yöntem: Elektrofilik karaktere sahip p-KM bileşikleri ile Lewis veya Brønsted asitleri varlığında uygun şartlar belirlenerek p-KM'lerin çeşitli nükleofillerle fonksiyonlandırılması bölge seçici olarak gerçekleştirilmiştir.
Bulgular: p-KM'lerin çeşitli nükleofillerle Lewis veya Brønsted asidi katalizörü varlığında fonksiyonlandırılması için yöntemler geliştirilmiş ve bu yöntemler geniş yelpazedeki substratlara başarı ile uygulanmıştır. İndolin ve türevlerinin para-kinon metitlerle bölge seçici C5–H ve N–H alkilasyonu etkili, basit ve yüksek verimli bir yöntemle, metal içermeyen ılıman koşullarda gerçekleştirilmiştir. Benzer şekilde tetrahidrokinolin ve türevlerinin para-kinon metitlerle C6-konumundan nükleofilik katılma tepkimeleri için yöntem geliştirilmiş ve katılma ürünleri ılıman koşullarda yüksek verimlerle elde edilmiştir. Ayrıca, asetonitril bileşiğinin ve çeşitli nitril türevlerinin çok sayıdaki p-KM türevine Ritter tipi bir mekanizma ile katılması sonucunda yeniden kullanılabilir heterojen bir katalizör varlığında, ılıman şartlarda ve çok yüksek verimlerle çok sayıdaki diarilmetan amid türevi bileşiğin eldesi için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Son olarak çeşitli indolil sübstitüe p-KM türevlerinin yeni [2 + 2] ipso-siklokatılma ve retro-Friedel–Crafts tepkimesi ile iyi verimlerle ılıman şartlar altında iki adet indol halkası içeren bis-indolil p-KM türevlerinin sentezleri gösterilmiştir.
Sonuç: Biyolojik olarak aktif çok çeşitli doğal ürünlerde bulunan yaygın yapısal motiflerden birisi olan p-KM'lerin çeşitli nükleofillerle literatürde örneği olmayan fonksiyonlandırılmaları için yeni stratejiler geliştirilmiş ve başarı ile geniş yelpazedeki substratlara uygulanmıştır.

Abstract:
Purpose: Within the scope of this thesis, the reactions of para-Quinone Methide (p-QM) derivative compounds, which is a synthetically very important reactive Michael acceptor, with various nucleophiles were examined. As a result of this study, it is aimed to synthesize new and synthetically important compounds.
Method: Functionalization of p-QM derivatives with various nucleophiles was carried out regioselectively by determining appropriate conditions in the presence of p-QM compounds with electrophilic character and Lewis or Brønsted acids.
Findings: A method has been developed to functionalize p-QMs with various nucleophiles in the presence of Lewis or Brønsted acid catalyst, and this method has been successfully applied to a wide range of substrates. Regioselective C5-H and N-H alkylation of indoline and its derivatives with para-quinone methides was carried out by an effective, simple and high-yielding method in metal-free and mild conditions. Similarly, a method was developed for the nucleophilic addition reactions of tetrahydroquinoline and its derivatives with p-QMs at the C6-position and the addition products were obtained in high yields under mild conditions. In addition, a new method was developed for the preparation of a large number of diarylmethane amide derivative compounds in very high yields under mild conditions in the presence of a reusable heterogeneous catalyst by the addition of acetonitrile and various nitrile derivatives to a large number of p-QM derivatives via a Ritter-type mechanism. Finally, the synthesis of bis-indolyl p-QM derivatives containing two indole rings under mild conditions in good yields was demonstrated by novel [2 + 2] ipso-cycloaddition and retro-Friedel–Crafts reactions of various indolyl substituted p-QM derivatives.
Results: New strategies have been developed for the functionalization of p-QMs, which are one of the common structural motifs found in a wide variety of biologically active natural products, with various nucleophiles, without precedent in the literature, and have been successfully applied to a wide range of substrates.