Fotodinamik ve kendi kendine düzenlenme amaçlı yakın kızıl ötesi bölgesinde absorpsiyon yapan non periferal okta sülfanil sübstitüe ftalosiyaninler
Near infrared absorbing non peripheral octa alknyl sulfanyl substituted phthalocyanines for photodynamic and self-assembly purposes
Yazar: UFUK KUMRU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FABİENNE DUMOULİN
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Ftalosiyaninler = Phthalocyanines

Özet:
Non periferal okta sülfanil sübstitüsyona sahip ftalosiyaninlerler yakın kızıl ötesi bölgede absorpsiyon yapmakla birlikte bu moleküllerle ilgili yapılan çalışmalar azdır. Çalışmamızın bölümleri non periferal sübstitüsyon sonucu ortaya çıkan etki odağında şekillenmiştir.
Birinci bölüm; 6 ile 16 karbon arasında zincire sahip sülfanil metalsiz ftalosiyanin serisi, olası sıvı kristal özelliklerini araştırmak üzere tasarlanmıştır. Karşılaştırma yapmak amacıyla periferal 12 karbonlu metalsiz ve nikel metalli ftalosiyanin hazırlanmıştır. Periferalle karşılaştırıldığında non periferal pozisyonun sıvı kristal düzenlenmeye olumsuz etkisi olduğu görülmüştür. Kristal yapısı olan tert-bütil sülfanil sübstitüe ftalosiyanin türevi non periferal sübstitüe bileşiklerde hacimli grubun spektroskopik etkilerini incelemek için hazırlanmıştır.
İkinci bölüm; fotodinamik terapi için fotosensitizer olabilecek yakın infrared bölgede maksimum absorpsiyon yapan, fototerapik pencerede uyarılmaya uygun, non periferal okta sülfanil sübstitüsyon amaçlanmıştır. Daha iyi bir membran geçişi sağlamak için hücre içi alımını optimize etmek amacıyla uygun amfifilik özellikte asimetrik yapı tasarlanmıştır. Sentezdeki zorluklar karşısında alternatif yapılar da tasarlanmıştır. Adamantansülfanil, etilsülfanil ve hekzilsülfanil hidrofobik kısımlar ile 6-hidroksihekzilsülfanil kullanılarak hidroksillenmiş yapılar elde edilmiştir. Bu yapıların amfifilitesini arttırmak için polietilen glikol zincirini klik kimyası kullanılarak bağlanması düşünülmüştür fakat bu ftalosiyaninlerin farklı koşullarda ve pek çok adımda sentezlenebilmesi fonksiyonlandırmayı başarısız kılmıştır. Alternatif yapı klik kimyasının fonksiyonlandırılmasını detaylı bir şekilde araştırmak için tasarlanmıştır.
Bu çalışmalar ftalosiyaninlerde non periferal okta sülfanil sübstitüsyon özellikleri ve kimyası hakkında bilgiler vermesi açısından önem taşımaktadır.

Abstract:
The non-peripheral octa sulfanyl substitution pattern of phthalocyanines remained so far poorly investigated but highly promising due to the near-infra-red maximum absorption it induces. To get better knowledge on this substitution effect, these works focused on two main directions.
In a first part, a complete series was designed to investigate the possible liquid crystalline properties of free (unmetalated) phthalocyanines with sulfanyl chains from 6 to 16 carbones. For comparison purposes, two nickel derivatives (C6 and C12) were prepared as well as their peripheral analogues. It appeared that the non-peripheral position had a negative effect on the liquid crystal assemblies, compared to peripheral analogues. Having prepared a tert-butyl sulfanyl derivative to get a crystalline compound, we got the opportunity to report on the effect of the macrocycle distorsion on the packing and spectroscopic properties of non-peripheral octa sulfanyl phthalocyanines.
In a second part, these works aimed at exploiting the near-infrared maximum absorption of the non-peripheral octa sulfanyl substitution pattern to produce photosensitisers for photodynamic therapy, with an appropriate excitation in the phototherapeutic window. To get appropriate amphiphilicity in order to optimize the cellular uptake thanks to a better membrane crossing, asymmetric substitution pattern were designed. Synthetic difficulties prompted the design of alternative structures. Several hydroxylated structures with adamantanesulfanyl, ethylsulfanyl and hexylsulfanyl hydrophobic moieties facing 6-hydroxyhexylsylfanyl substituents were obtained. Further tailoring of the amphiphilicity was targeted with the introduction of polyethyleneglycol chains by click chemistry, but the functionalization of these phthalocyanines remained unsuccessful despite multiple attempts in various conditions. Alternative structure were designed to investigate in a detailed manner the functionalization requested to perform click chemistry.
These works represent a good advancement of the knowledge of the chemistry and properties of the non-peripheral octa sulfanyl substitution pattern of phthalocyanines.