Yeni bir yöntem ile beta- ve gama-karbolin sentezi
A new method for the synthesis of beta- and gamma-carboline synthesis
Yazar: HATİCE GÜLTEN AYDIN YILMAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAL KAYA
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Alkin = Alkyn ; Beta-karbolin = Beta-carboline ; Gama-karbolin = Gamma-carboline ; Halkalaşma reaksiyonu = Cyclization reaction

Özet:
Heterohalkalı bileşikler biyolojik olarak aktif moleküller içeresinde önemli bir yere sahiptir. Bu moleküller arasında azot atomu içeren heterohalkalı yapılar içerisinde yaygın olarak karşımıza çıkmaktadır. Biyolojik olarak aktivite gösteren heterohalkalı moleküllerin önemli bir kısmı bu tarz heterohalkalı yapılardan oluşmakta ve iki ya da daha fazla halkayı aynı anda yapılarında bulundurmaktadırlar. Bu tarz biyoaktif moleküllere karbolin türevlerini örnek olarak gösterebiliriz. Karbolin türevlerinin biyolojik olarak antikanser, antimikrobiyal, antibakteriyel, anksiyolitik, antiviral, anti-HIV ve anti-Alzheimer gibi oldukça geniş sayılabilecek biyolojik aktiviteye sahip olmaları bu gibi türevleri farmakolojik ve sentetik açıdan önemli bir konuma taşımaktadır. Karbolin türevlerinin bazıları doğada bulunurken bazıları da sentetik olarak elde edilebilmektedir. Her ne kadar birçok araştırma grubu tarafından karbolin türevleri üzerine sentez çalışmaları yapılıyor olsa da özellikle doğal örneklerinin sentetik yollardan eldesinde daha geniş araştırmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bunun sebebi sentez metotlarının zorluğu ve kompleks reaktiflerin kullanılıyor olması olarak gösterilebilir. Sonuç olarak bu durum karbolin türevlerinin daha basit ve ucuz sentez yöntemlerini önemli kılmaktadır. Yaptığımız bu çalışma ile karbolin türevlerinin sentezlenmesi üzerine daha basit ve uygulanabilir ucuz bir metot geliştirilerek elektrofilik alkin halkalaşma reaksiyonları vasıtası ile karbolin türevleri elde edilmiştir. Ayrıca bir β-karbolin türevi olan, antibiyotik ve antitümor aktiviteleri bilinen ve doğal bir bileşik olan Oksopropalin-G molekülünün sentezi için öncü β-karbolin türev sentezi yapılmıştır. Yapılan çalışmalar esnasında sentezlenen indol-2-diketo ester bileşiğinin ESIPT ışıması yaptığı saptanmıştır. İndol-2-diketo ester molekülü üzerine yapılan bilgisayar destekli teorik araştırmalar ile TD-DFT hesaplamalar yapılmış ve ilgili moleküle ait ESIPT mekanizmasının bariyersiz bir şekilde gerçekleştiği ortaya koyulmuştur.

Abstract:
Heterocyclic compounds have an important place among biologically active molecules. Among these molecules, heterocyclic structures containing nitrogen atoms are very common compounds. An important part of the biologically active heterocyclic molecules consists of heterocyclic structures and they contain two or more rings at the same time. Carboline derivatives are an example of a bioactive molecule of this class. Because carboline derivatives exhibit a wide range of biological properties such as anticancer, antimicrobial, antibacterial, anxiolytic, antiviral, anti-HIV, and anti- Alzheimer's, they are significant pharmacological and synthetic compounds. While some of the carboline derivatives are found in nature, some of them can be obtained synthetically. Although synthesis studies on carboline derivatives are carried out by many research groups, more extensive research is needed, especially in obtaining natural samples by synthetic means. The reason for this is shown as the difficulty of the synthesis methods and the use of complex reagents. As a result, this situation makes simpler and cheaper synthesis methods of carboline derivatives important. In this study, a simpler and more applicable inexpensive method was developed for the synthesis of carboline derivatives by electrophilic alkyne cyclization reactions. In addition, the precursor compound was synthesized for the synthesis of Oxopropaline-G, a natural compound with known antibiotic and antitumor activities, which is a  β-carboline derivative. Additionally, it was determined that the synthesized indole-2-diketo ester compound has the ESIPT emission. TD-DFT calculations were also performed with computer-aided theoretical studies on the indole-2-diketo ester molecule and it was found that the ESIPT mechanism occurred as a barrierless process.