Yeni kumarin temelli bileşiklerin sentezi ve potansiyel özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of new coumarin-based compounds and investigation of their potential properties
Yazar: BÜŞRA ARVAS
Danışman: PROF. DR. ÇİĞDEM YOLAÇAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Değerli farmakolojik özelliklere sahip kumarinler; benzopiron kimyasal sınıfında yer alan önemli heterosiklik yapılardır. Antidepresan, antikoagülan, antitrombotik, antimikrobiyal, antibakteriyal, antikanser, antialzheimer ve anti-HIV aktiviteleri gibi çeşitli biyolojik aktiviteler sergileyen kumarin bileşikleri aynı zamanda gıda ve kozmetik katkıları, optik parlatma ajanları, floresan yayıcılar ve lazer boyalar, insektisitlerin hazırlanmasını içeren farklı kimya uygulamalarında yer almaktadırlar. Biyokimya, çevre koruma ve hastalıkların önlenmesinde yaygın olarak kullanılan kumarin floresan probları son yılların en sıcak konularından biridir. 1,2,3-Triazoller, akademik çalışmalarda ve endüstride büyük ilgi gören ayrıcalıklı yapı motifleridir. Metabolik bozunmaya göreceli esnekliği ve çözünürlüğü artırabilen hidrojen bağları oluşturma kabiliyetleri nedeniyle, 1,2,3-triazol bileşiklerinin önemi, özellikle ilaç keşfinde giderek artmaktadır. Click kimyası, heteroatomlar aracılığıyla küçük birimlerin bir araya getirilmesi sonucu, kompleks bileşiklerin üretilmesi olarak tanımlamıştır. Click kimyası reaksiyonları ulaşılması kolay, basit reaktiflerle gerçekleştirilen, kolay, hızlı ve güvenilir yöntemler olmasının yanısıra, oksijen ve suya karşı duyarsız olup ılımlı reaksiyon koşulları gerektirmektedir. Son yıllarda, tek bir moleküler çerçevede kovalent olarak birbirine bağlı iki veya daha fazla farmakofor grubu içeren hibrit moleküller kavramı ortaya atılmıştır. Bu tür bileşiklerin iki veya daha fazla geleneksel hedefi aynı anda inhibe edebildiği öne sürülmüştür. Bu çoklu hedef stratejisi, bir dizi biyoaktif hibrit molekülün geliştirilmesine yol açmıştır. Kumarinin yapısına çeşitli grupların eklenebilmesi, araştırmacıların daha karmaşık ve çeşitli kumarin türevlerini büyük bir uygulama değeri ve performansıyla sentezlemelerine olanak sağlamaktadır. Bu özellikler kumarini farmakokimya alanında ayırt edici bir heterosiklik grup haline getirmektedir. Bu bağlamda tez kapsamında yapılan çalışmada, yeni kumarin temelli imin bileşiklerinin ve biyolojik aktiviteye sahip olabilecek çeşitli sübstitüe triazol-kumarin hibrid türevlerinin tasarımı ve sentezleri gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen bazı moleküllerin, floresans prob özellikleri, antikanser aktiviteleri, DNA bağlanma, in siliko çalışmaları ve yine bazı türevlerin PEDOT polimeri ile oluşturduğu kompozit elektrot malzemelerinin süperkapasitör uygulamalarında enerji depolama özellikleri araştırılmış etkin sonuçlar elde edilmiştir. Tüm yeni moleküllerin yapıları FTIR, 1HNMR, 13CNMR, LC-MS (Q-TOF) spektral verilerine dayandırılarak aydınlatılmıştır.

Abstract:
Coumarins having valuable pharmacological properties, are important heterocyclic structures in the benzopyron chemical class. Coumarin compounds, which exhibit various biological activities such as antidepressant, anticoagulant, antithrombotic, antimicrobial, antibacterial, anticancer, antialzheimer and anti-HIV activities, are also involved in different chemical applications including food and cosmetic additives, optical brightening agents, fluorescent emitters and laser dyes, and the preparation of insecticides. Coumarin fluorescent probes which are widely used in biochemistry, environmental protection and disease prevention are one of the hottest topics in recent years. 1,2,3-Triazoles are privileged structural motifs that attract great attention in academic studies and industry. Due to their relative flexibility to metabolic degradation and ability to form hydrogen bonds that can increase solubility, the importance of 1,2,3-triazole compounds is growing, especially in drug discovery. Click Chemistry is defined as the production of complex compounds as a result of combining of small units through heteroatoms. Click chemistry reactions are easy, fast and reliable methods which are carried out with easily accessible simple reagents. They are also insensitive to oxygen and water and requires mild reaction conditions. In recent years, the concept of hybrid molecules containing two or more groups of pharmacophores covalently linked together in a single molecular framework has been introduced. It has been suggested that such compounds can simultaneously inhibit two or more conventional targets. This multiple target strategy has led to the development of a number of bioactive hybrid molecules. The ability to add various groups to the structure of coumarin allows researchers to synthesize more complex and diverse coumarin derivatives with great application value and performance. These properties make coumarin a distinctive heterocyclic group in the field of pharmacochemistry.  In this context, in the study carried out within the scope of the thesis, the design and synthesis of new coumarin-based imine compounds and various substituted triazole-coumarin hybrid derivatives that may have biological activity were carried out. Fluorescence probe properties, anticancer activities, DNA binding, in silico studies of some synthesized molecules, and also energy storage properties of composite electrode materials formed by some derivatives with PEDOT polymer in supercapacitor applications were investigated and effective results were obtained. The structures of all new molecules were elucidated based on FTIR, 1HNMR, 13CNMR, LC-MS (Q-TOF) spectral data.