Amino alkol imit esaslı kiral solvatlayıcı reaktifler: Sentezleri ve nmr ile karboksilli asitlerin enantiyomerik yarılma uygulamaları
Amino alcohol imide based chiral solvating agents: Synthesis and applications in the nmr enantiodiscrimination of carboxylic acids
Yazar: BASAM ABDULRAZAQ JAMEEL
Danışman: PROF. MEHMET KARAKAPLAN
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Kiral tanıma, kiralitenin biyoloji, ilaç kimyası ve asimetrik katalizdeki öneminden dolayı son yıllarda önem arz kazanmaya başlamıştır. Kiralite ve ilgili alanlarda mutlak konfigurasyonların yarılması ve enatiomerik saflıklarının belirlenmesi bir kiral bileşik için vazgeçilmez bir zorunluluktur. 
Kiral moleküllerin önemi biyolojik moleküllerle sınırlı değildir. Bunlar; ilaç, tat ve koku verici maddelerde olduğu gibi materyal bilimi ve moleküler tanıma gibi diğer alanlarda da önem arz ederler. Bu tür moleküllerin birçok özelliği, sistemin kiralitesiyle açık bir şekilde bağlı olması sebebiyle test numunelerinde mevcut izomerin bileşiminin bilinmesi hayati bir zorunluluktur. Bu nedenle, hızlı ve doğru ve güvenilir bir teknikle kiral numunelerdeki enantiyomer oranının belirlemesini gerekli kılar. Kiral karışımlarda enantiomer oranının belirlenmesi yöntemlerinden biri molekülü diastereomer türevlerine dönüştürmektir. Test numunelerini diastereomerlere dönüştürmek iki yöntemle mümkündür. Bunlardan biri, numunenin kiral türevlendirici bir reaktif (chiral derivatizing agents (CDA)) ile kovalent bağ oluşturmasını, diğer alternatif ise bir kiral solvatlayıcı reaktif (KSR) ile geçici supramoleküler etkileşimini sağlamaktır. 
Bu projenin amacı, biyolojik açıdan önemli çeşitli kiral karboksilli asitlerin enantiyomerik yarılmalarında kullanmak üzere çeşitli kiral solvatlayıcı reaktifler sentezleyerek ve NMR spektroskopisi yardımıyla bu konudaki potansiyellerini araştırmaktır. Bu amaçla, başlangıçta bir seri  amino alkol veya amino alkol imit (2-8), çeşitli kiral aminlerin (R)-N-(2,3-epoksipropil)ftalimit'in regioselektif epoksit halka açılması tepkimesi ile sentezlendi. Amino alkol veya amino alkol imit fonksiyonlu kiral bileşikler 2-8, mandelik asit (A), o-kloromandelik asit (B), α-fenil-α-metoksiasetik asit (C), ibuprofen (D) ve naproksen (E) analitleri için potansiyel kiral solvatlayıcı reaktif özelliklerini incelemek üzere kullanıldılar.
Bu çalışmada, C2-Simetrik (S,R,S,R)-3, 24.8 Hz'lik yarılma değeri ile mandelik asit için en iyi reaktif olarak tespit edilmiştir. Aynı reaktifin α-Fenil-α-metoksiasetik asit, o-kloromandelik asit için bulunan değerleri sırasıyla 16.6 ve 8 Hz'dir. α-Fenil-α-metoksiasetik asidin en iyi yarılması ise 32 Hz'lik değerle KSR 5 ile elde edildi. KSR 5'in o-kloromandelik asit, ibuprofen and naproksen'e karşı elde edilen yarılma değerleri sırasıyla 7.2, 4.4, 2 ve 3 Hz'dir. 
Anahtar Kelimeler: Kiral solvatlayıcı reaktifler, Enantiyomerik saflık, Enantiyomerik yarılma, Kiral tanıma.

Abstract:
Chiral recognition has received considerable attention in recent years due to the significant importance of chirality in biology, pharmaceutical chemistry, and asymmetric catalysis. In the field of chirality and related research, the discrimination of the absolute configuration and the determination of the enantiomeric purity are indispensable to a chiral compound.
The significance of chiral molecules is not restricted to bioactive molecules such as pharmaceuticals, flavouring agents, and fragrances, but has covered many other areas of molecular recognition and material science. Many properties of such molecules are clearly linked to the chirality of the system and hence it is vital to know the composition of the present isomers in a test sample. This has necessitated a need for quick, accurate, and reliable techniques to establish the ratio of enantiomers in chiral samples. The transform of enantiomers to their diastereomer derivatives is one of the determining of enantiomeric ratio in the mixture. Converting the test sample to diastereomers can be carried out in two ways, by forming covalent bonds with chiral derivatised agents or alternatively by forming temporary supramolecular interactions with chiral solvating (or complexing) agents.
The target of this project is to prepare chiral solvating agents (CSA) in order to use in enantiomeric discrimination of biological important chiral carboxylic acids (A-D) by NMR spectroscopy. For this purpose, initially, a series of amino alcohol imids  2-8 were synthesized by regioselective ring opening reaction of (R)-N-(2,3-epoxypropyl)phthalimide with various chiral amines. Amino alcohol or amino alcohol amides 2-8 were tested as potential chiral solvating agents to the enantiomeric discrimination of mandelic acid (A), o-chloromandelic acid (B), α-phenyl-α-metoxyacetic acid, (C), ibuprophen (D) and naproxen (E).
C2-Symmetric (S,R,S,R)-3 found to be the best reagent for enantiomeric discrimination for mandelic acid with ΔΔδ of 24.8 Hz. The values for α-phenyl-α-metoxyacetic acid and o-chloro mandelic acid   were found to be 16.6 and 8 Hz respectively. CSA 5 exhibited the best enantiomeric discrimination for α-phenyl-α-methoxyacetic acid with ΔΔδ of 32 Hz. Enantiomeric differentiated values found for mandelic acid, o-chloro mandelic acid, ibuprophen and naproxen are 7.2, 4.4, 2 and 3 Hz respectively.
Keywords: Chiral solvating agents, Enantiomeric purity, Enantiodiscrimination, Chiral recognition.