1,4-naftokinon yapısı bulunduran yeni bileşiklerin sentezi, asit dissosiyasyon sabitlerinin belirlenmesi, kemosensör özelliklerinin ve antimikrobiyal aktivitelerinin incelenmesi
Synthesis and determination of acid dissociation constants of novel compounds containing 1,4-naphthoquinone moiety, and investigation of their chemosensor properties and antimicrobial activity
Yazar: MÜGE GEMİLİ
Danışman: DOÇ. DR. YAHYA NURAL
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Kimya = Chemistry
Dizin: 2-aminotiyazol = 2-aminothiazole   ; Analitik kimya = Analytical chemistry ; Antienfektif ajanlar = Anti infective agents ; Antifungal ajanlar = Antifungal agents ; Anyonlar = Anions ; Fotofiziksel özellikler = Photophysical properties ; Naftokinon = Naphtaquinane

Özet:
Bu çalışma kapsamında, 1,4-naftokinon yapısı bulunduran yeni bileşikler olarak 1,4-naftokinon N-aroiltiyoüre türevi bileşikler ile 1,4-naftokinon 2-iminotiyazol türevi bileşikler sentezlendi. 1,4-Naftokinon N-aroiltiyoüre türevi bileşikler, 2,3-diaminonaftalen-1,4-dion ve aroilizotiyosiyanatların reaksiyonu ile yüksek verimle (%88-96) sentezlendi ve yapıları, 1H/13C NMR, FT-IR ve HRMS gibi analitik tekniklerle karakterize edildi. Sentezlenen 1,4-naftokinon N-aroiltiyoüre bileşiklerinden 76b'nin moleküler yapısı tek kristal X-ışını kırınım tekniği ile tamamen aydınlatıldı. 1,4-Naftokinon N-aroiltiyoüre türevi bileşiklerin kemosensör özellikleri, F, Cl, Br, I, AcO, CN, ClO4, H2PO4, HSO4 ve NO3 anyonlarına karşı dimetil sülfoksit çözücüsünde UV-görünür bölge spektrofotometrik ve 1H NMR spektrometrisi ile gerçekleştirilen titrasyonlar sonucunda belirlendi. Bileşiklerin dimetil sülfoksit çözücüsünde görünür bölgede 464-477 nm aralığında absorpsiyona sahip oldukları tespit edildi. 1,4-Naftokinon N-aroiltiyoüre ligandlarının asit dissosiyasyon sabitleri, %50 (v/v) dimetil sülfoksit-su hidro-organik çözücü sisteminde, NaCl ile ayarlanmış 0.1 M iyonik şiddette ve 25.0 C±0.1 ºC 'de, potansiyometrik olarak gerçekleştirilen titrasyonlar sonucunda elde edilen datalardan HYPERQUAD bilgisayar programını kullanarak belirlendi. 1,4-Naftokinon N-aroiltiyoüre türevi ligandlar için dörder asit dissosiyasyon sabiti tespit edildi. Bu çalışmada, 1,4-naftokinon 2-iminotiyazol hibritlerinin bir serisi de 2,3-diaminonaftalen-1,4-dion N-aroiltiyoüre ve α-bromoketonların halkalaşma reaksiyonu sonucunda yüksek verimlerde (%74-94) sentezlendi ve yapıları 1H/13C NMR, FT-IR ve HRMS teknikleriyle karakterize edildi. Bileşiklerin F, Cl, Br, I, AcO, CN, ClO4, H2PO4, HSO4 ve NO3 anyonlarına karşı kemosensör özellikleri incelendi. Ancak bileşiklerin bu anyonlara karşı önemli bir duyarlılığa sahip olmadıkları belirlendi. Bileşiklerin dimetilsülfoksit, asetik asit ve tetrahidrofuran çözücülerinde UV-GB spektroskopisi kullanılarak fotofiziksel özellikleri belirlendi. Ayrıca, 1,4-naftokinon yapısı içeren 2-iminotiyazol ligandlarının asit dissosiyasyon sabitleri, %40 (v/v) dimetil sülfoksit-su organik çözücü sisteminde, NaCl ile ayarlanmış 0.1 M iyonik şiddette ve 25.0 C±0.1 ºC'de, potansiyometrik olarak gerçekleştirilen titrasyonlar sonucunda elde edilen datalardan HYPERQUAD bilgisayar programını kullanarak belirlendi. 1,4-Naftokinon 2-iminotiyazol türevi ligandlar için dörder asit dissosiyasyon sabiti tespit edildi. Çalışmanın son aşamasında 1,4-naftokinon 2-iminotiyazol türevlerinin çeşitli bakteri, mikobakteri ve mantar suşlarına karşı antimikrobiyal aktiviteleri de incelendi.

Abstract:
In the scope of this work, 1,4-naphtoquinone N-aroylthiourea and 1,4-naphtoquinone 2-iminothiazole derivatives were synthesized as new compounds containing 1,4-naphtoquinone structure. 1,4-Naphthoquinone N-aroylthiourea derivatives were synthesized, by the reaction of 2,3-diaminonaphthalene-1,4-dione and aroylisothiocyanates, in high yield (88–96%) and characterized by using analytical techniques such as 1H/13C NMR, FT-IR and HRMS. The molecular structure of 76b, one of the synthesized the 1,4-naphthoquinone N-aroylthiourea compounds was completely characterized by single crystal X-ray diffraction techniques. The chemosensing ability of 1,4-naphthoquinone N-aroylthiourea derivatives was determined by titrating them towards to F, Cl, Br, I, AcO, CN, ClO4, H2PO4, HSO4 and NO3 anions, using UV-visible spectrophotometric and 1H NMR spectrometry in dimethyl sulfoxide solvent. It was determined that the compounds have absorption in the range of 464-477 nm in the visible region in dimethyl sulfoxide solvent. Acid dissociation constants of the 1,4-naphthoquinone N-aroylthiourea ligands were determined by using HYPERQUAD computer program using the data obtained from potentiometric titrations in 50% (v/v) dimethyl sulfoxide-water hydro-organic solution at 0.1 M NaCl ionic strength and 25.0 C±0.1 ºC. Four acid dissociation constants were determined for 1,4-naphthoquinone N-aroylthiourea derivative ligands. In this study, a series of 1,4-naphthoquinone 2-iminothiazole hybrids were also synthesized via a cyclization reaction of 2,3-diaminonaphthalene-1,4-dione N-aroylthioureas and α-bromoketones in high yields (74-94%) and characterized by using 1H/13C NMR, FT-IR and HRMS. Chemosensor properties of compounds against Cl, Br, I, AcO, CN, ClO4, H2PO4, HSO4 and NO3 anions were investigated. However, it was determined that the compounds did not have a significant sensitivity to these anions. Photophysical properties of the compounds were determined by using UV-VIS spectroscopy in dimethyl sulfoxide, acetic acid and tetrahydrofuran. Moreover, acid dissociation constants of 2-iminothiazole ligands, consisting of 1,4-naphthoquinone moiety, were determined by using HYPERQUAD computer program using the data obtained from potentiometric titrations in 40% (v/v) dimethyl sulfoxide-water hydro-organic solvent system at an ionic background of 0.1 M of NaCl and at 25.0 C±0.1 ºC. Four acid dissociation constants were determined for 1,4-naphthoquinone 2-iminothiazole derivative ligands. At the last stage of the study, an antimicrobial activities of 2-iminothiazole derivatives were also investigated against various bacterial, fungal and mycobacterial strains.