Benzotiyazol içeren Schiff bazı türevlerinin sentezi, karakterizasyonu, antioksidan ve enzim aktivitelerinin incelenmesi
Synthesis, characterization, investigation of antioxidant and enzyme activities of Schiff base derivatives containing benzothiazole
Yazar: ESRA SEVİMLİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BAYBARS KÖKSOY
Bursa Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Benzotiyazol, yapısında azot ve kükürt atomu bulunduran heterosiklik bir bileşiktir.
Yapısında azot, kükürt, oksijen gibi heteroatom içeren yapıların farmakolojik aktivite
gösterdiği bilinmektedir. Benzotiyazol bileşiğinin 2-konumundan türevlendirilmeleri
ile biyolojik aktivitenin önemli ölçüde değiştiği yapılan yapı-aktivite çalışmaları
sonucu ortaya konulmuştur. Bu sebeple benzotiyazol bileşiklerinin 2-konumundan
türevlendirilmeleri ve biyolojik aktivitelerinin incelenmesi literatürde önemli bir yere
sahiptir. Benzotiyazollerin 2-konumundan türevlendirilmelerinde amin türevi
benzotiyazol bileşikleri kullanılarak, farklı aldehit ve ketonlarla reaksiyonları
sonucunda Schiff bazı bileşikleri elde edilebilmektedir. Schiff bazları azometin
fonksiyonel grubunu (-C=N) içerirler ve literatürde biyolojik aktiviteleri çokça
çalışılan bileşikler arasında yer almaktadırlar. Azometin grubunun azot atomu
üzerindeki ortaklanmamış elektronların, hücre bileşenlerinin aktif merkezleri arasında
hidrojen bağı oluşturarak hücre süreçlerini etkilediği bilinmektedir. Bu sebeple
benzotiyazol iskeleti içeren Schiff bazlarının biyolojik olarak etkin olacağı
görülmektedir. Literatürde biyolojik olarak etkin olan bu iki birimin birleştirilmesiyle
sentezlenen türevlerin antikanser, antimikrobiyal, antimalarial ve fungisidal gibi çok
çeşitli biyolojik aktiviteler sergilediği bildirilmiştir.
Bu tez çalışması kapsamında, 7 tanesi orijinal olan 12 hedef benzotiyazol-azometin
bileşiği (3a-3l) sentezlenmiştir. Sentezlenen tüm yapıların spektroskopik
karakterizasyonları FT-IR, UV-gör, 1H NMR ve 13C NMR spektroskopik yöntemleri
ile yapılmıştır. Sentezlenen türevlerde enol-imin ve keto-amin tautomer dengesi
gözlenmiş ve DMF organik çözücüsü içinde asidik ve bazik ortamlarda UV-gör
spektroskopik yöntemi ile ölçümü yapılarak bu tautomer dengesi incelenmiştir.
Bileşiklerin bazik ortamda keto-amin formunu , asidik ortamda ise enol-imin formunu
tercih ettikleri belirlenmiştir. Sentezlenen tüm türevlerin antioksidan ve enzim
aktiviteleri incelenmiştir. Antioksidan aktivite ölçümleri 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil
radikal süpürücü kapasite (DPPH) yöntemi ve demir(III) iyonu indirgeyici antioksidan
gücü (FRAP) yöntemi olmak üzere iki farklı yöntem kullanılarak yapılmıştır. Her iki
yöntemin de antioksidan aktivite sonuçları incelendiğinde en yüksek aktiviteyi (3j-3l)
bileşiklerinin gösterdiği belirlenmiştir. Bileşiklerin enzim aktiviteleri de 4 farklı enzim
türüne karşı çalışılmıştır. Bu enzimler α-glukozidaz, tirosinaz, asetilkolinesteraz ve
bütirilkolinesteraz enzimleridir. Sentezlenen benzotiyazol-azometin türevlerinden
sadece (3g-3ı) türevlerinin α-glukozidaz enzimine karşı iyi enzim inhibisyon aktivitesi
gösterdiği belirlenmiştir. Diğer enzim türlerine aktivite göstermemesi, (3g-3ı)
türevlerinin belli bir enzime karşı seçici olduğunu göstermektedir.

Abstract:
Benzothiazole is a heterocyclic compound containing nitrogen and sulfur atoms. It is
known that structures containing heteroatoms such as nitrogen, sulfur and oxygen
show pharmacological activity. Structure-activity studies have revealed that the
biological activity of benzothiazole compounds changes significantly with their
derivatization from the 2-position. For this reason, 2-position derivatizations of
benzothiazole compounds and the investigation of their biological activities have an
important place in the literature. In the derivatization of benzothiazoles from the 2-
position, Schiff bases can be obtained by reactions of amine derived benzothiazole
compounds with different aldehydes and ketones. Schiff bases contain the azomethine
functional group (-C=N) and their biological activities are widely studied in the
literature. It is known that the unshared electrons on the nitrogen atom of the
azomethine group affect cell processes by forming hydrogen bonds between the active
centers of cell components. For this reason, it is expected that Schiff bases containing
a benzothiazole skeleton will be biologically active. It has been reported in the
literature that the derivatives synthesized by combining these two biologically active
units exhibit a wide variety of biological activities such as anticancer, antimicrobial,
antimalarial and fungicidal.
Within the scope of this thesis, 12 target benzothiazole-azomethine compounds (3a3l), 7 of which are original, were synthesized. Spectroscopic characterizations of all
synthesized structures were carried out by FT-IR, UV-vis, 1H NMR and 13C NMR
methods. The enol-imine and keto-amine tautomer equilibrium was observed in the
synthesized derivatives and the tautomer equilibrium was investigated by UV-visible
spectroscopic measurement in DMF organic solvent in acidic and basic media. It was
determined that the compounds prefer keto-amine form in basic medium and enolimine form in acidic medium. Antioxidant and enzyme activities of all synthesized
derivatives were investigated. Antioxidant activity measurements were carried out
using two different methods: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging
capacity (DPPH) and ferric reducing antioxidant power (FRAP) methods. When the
antioxidant activity results of both methods were analyzed, it was determined that (3j-3l) compounds showed the highest activity. The enzyme activities of the compounds
were also studied against 4 different enzyme types. These enzymes are α-glucosidase,
tyrosinase, acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase. Among the synthesized
benzothiazole-azomethine derivatives, only (3g-3i) derivatives showed good enzyme
inhibition activity against α-glucosidase enzyme. The lack of activity against other
types of enzymes indicates that the (3g-3i) derivatives are selective for a certain
enzyme.