2-sübstitüe-1,4-naftakinonların sentezi ve biyolojik aktivitelerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of biological activities of 2-substituted-1,4-naphthoquinones
Yazar: EDA MERCAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. KIYMET BERKİL AKAR
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bu çalışmada, 2,5,8-tribromo-1,4-naftakinon 20 bileşiğinin alkil ve aril amin nükleofilleri ile yer değiştirme ve Pd katalizli Suzuki-Miyaura kenetlenme reaksiyonları gerçekleştirilmiştir. Bileşiklerinin yapısı 1H NMR, 13C NMR, Kütle spektrumu and IR ile aydınlatılmıştır. Daha sonra sentezlenen bileşiklerin antimikrobiyal aktiviteleri incelenmiştir. 
2,5,8-Tribromo-1,4-naftakinon'un 20 nükleofilik yer değiştirme reaksiyonları genellikle bir baz varlığında (K2CO3 ve TEA) oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir.  2,5,8-Tribromo-1,4-naftakinon 20 bileşiği farklı alkil- ve aril amin nükleofilleriyle etkileştirilmiş ve %50-90 verimle 2N-sübstitüe-1,4-naftakinon türevleri (43, 44, 45, 48, 49, 50, 51, 52 ve 53) elde edilmiştir.
2,5,8-Tribromo-1,4-naftakinonla 20 arilboronik asit türevleriyle  (4-hidroksifenil, 4 metoksifenil ve 4-etilfenil boronik asit) Pd(Ph3)4 katalizörlüğünde ve K3PO4 varlığında Suzuki-Miyaura kenetlenme tepkimeleri gerçekleştirilmiştir. 4-Metoksifenil boronik asit ile gerçekleştirilen kenetlenme reaksiyonu neticesinde 2,5,8-tris-(4-metoksifenil)-1,4-naftakinon (57) %50 verimle elde edilmiştir. Diğer kenetlenme reaksiyonlarıyla ayrılamayan ürün karışımları elde edilmiştir.
Bileşikler (43, 45, 46, 48, 49, 50, 51, 52 ve 53) ve 4-metoksifenil boronik asit ile gerçekleştirilen kenetlenme reaksiyonundan elde edilen karışımının (54, 55 veya 56) Escherichiacoli, Proteusvulgaris, Candidaalbicans, Candidautilis, Bacillussubtilis, Staphylococcusaureus, Pseudomonas aeruginosa ve Klebsiella pneumoniae'a karşı antimikrobiyal aktiviteleri inclenmiştir. MİK değerleri agar spot yöntemi ile belinlenmiştir. Bu sonuçlar bütün sentezlenen bileşiklerin Escherichiacoli, Proteusvulgaris, Candidaalbicans, Candidautilis, Bacillussubtilis, Staphylococcusaureus, Pseudomonas aeruginosa ve Klebsiella pneumoniae üzerinde aktif olduğunu göstermiştir. Bu bileşikler arasında 43 bileşiği en yüksek aktiviteyi 15,31 μg/mL MİC değerine karşı Candida albicans, Candida utilis ve Proteus vulgaris üzerinde sergilemiştir.

Abstract:
In this study, nucleophilic substitution reactions with alkyl- and aryl amine nucleophiles and Pd-catalyzed Suzuki Miyaura coupling reactions of 2,5,8-tribromo-1,4-naphthaquinone 20 were realized. 1H NMR, 13C NMR, Mass spectra and IR were recorded to confirm the structures of the compounds. The synthesized compounds were future screened for antimicrobial acitivities.
The nucleophilic substitution reactions of 2,5,8-tribromo-1,4-naphthaquinone 20 generally carried out in the presence of a base (K2CO3 or TEA) at room temperature. 2,5,8-tribromo-1,4-naphthaquinone 20 was treated with different alkyl- and aryl amine nucleophiles to yield 2-N-substituted-1,4-naphthoquinones (44, 45, 46, 49, 50, 51, 52, 53 and 54) in 50-99% yields. 
The Suzuki Miyarura coupling reactions of 2,5,8-tribromo-1,4-naphthaquinone 32 with aryl boronic acids (4-hydroxyphenyl boronic acid, 4-methoxyphenyl boronic acid and 4-ethylphenyl boronic acid) using Pd(PPh3)4 and K3PO4 were performed. The coupling reaction of 4-methoxyphenyl boronic acid afforded 2,5,8 -tris- (4-methoxyphenyl)-1,4-naphthoquinone (58) in 30 % yield. The other coupling reactions gave mixture of inseperable products. 
Compounds (44, 46, 47, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 58) and the mixture obtained from the the coupling reaction with 4-methoxyphenyl boronic acid (55, 56 or 57) were screened for in vitro antimicrobial activity againts (Escherichia coli, Proteus vulgaris, Candida albicans, Candida utilis, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Klebsiella pneumoniae). MIC values were determined by spot on lawn method. The result showed that all the synthesized compounds were active againts Escherichia coli, Proteus vulgaris, Candida albicans, Candida utilis, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Klebsiella pneumoniae. Among the target compounds, compound 43 exhibited the best antimicrobial activity, with a MIC value of 15,31 μg/mL againts Candida albicans, Candida utilis and Proteus vulgaris.