Prolin bazlı yeni sentetik organokatalizörler
Proline based new synthetic organocatalysts
Yazar: TOLGA ACAR YEŞİL
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA YAVUZ ; DOÇ. DR. ERKAN ERTÜRK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Son yıllarda özellikle kiral ilaç aktif maddelerin sentezine yönelik çalışmalarda, toksik kalıntı bırakmamasından dolayı kiral organokatalizörlerin kullanımına olan ilgi günden güne artmaktadır. Ayrıca organokatalizörler, doğal olarak bulunan L-prolin gibi çeşitli aminoasitlerle türetilerek katalitik reaksiyonlarda yüksek aktivite göstermişlerdir. Hazırlanan bu tez çalışması, prolin bazlı yeni kiral organokatalizörlerin sentezi ve organokatalizörlerin asimetrik uygulamaları olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilmiştir.
Birinci aşamada; sentezlenen kiral moleküller, organokatalizör olarak asimetrik dönüşüm reaksiyonlarında kullanılacakları için yeni sentez yöntemleri geliştirilmiş ve gram ölçeğinde sentezlerine imkan sağlayacak şekilde dizayn edilmiştir. Sentezlenen prolin bazlı yeni kiral organokatalizörlerin yapısal özelliklerinin karakterizasyonu için FT-IR, NMR, HR-MS gibi spektroskopik yöntemler kullanılmıştır. Spesifik çevirme açılarının belirlenmesi için polarimetre kullanılmıştır.
Tezin ikinci aşamasında ise; sentezlenen organokatalizörlerin varlığında asimetrik aldol reaksiyonları gerçekleştirilmiş ve reaksiyonlar için optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Aldol reaksiyonları sonucu yüksek diastereoseçicilikte (>99:1'e kadar) ve enantiyoseçicilikte (%96 ee'e kadar) ürünler elde edilmiştir. Katalizörlerin kullanıldığı asimetrik dönüşüm reaksiyonlarında elde edilen ürünlerin enantiyomerik fazlalığı kiral kolon içeren HPLC ve GC yardımı ile belirlenmiştir. Ayrıca, aldol reaksiyonlarında yüksek aktivite göstermiş olan katalizörün hem enamin üzerinden yürüyen hem de Lewis asidi gibi davranarak kuvvetli H bağı oluşturmasından dolayı bifonksiyonel organokatalizör özellik gösterdiği anlaşılmıştır.

Abstract:
In recent years, especially in studies for the synthesis of chiral drug active substances, interest in the use of chiral organocatalyzers has increased day by day due to the lack of toxic residues. Furthermore, organocatalysts have shown high activity in catalytic reactions by being derived with various aminoacids, such as natural L-Proline. This thesis was carried out in two stages including synthesis of proline based new chiral organocatalysts and asymmetric applications of organocatalysts.
In the first stage; Since the synthesized chiral molecules will be used in asymmetric transformation reactions as an organocatalyst, new synthesis methods have been developed and designed to enable their gram scale synthesis. Spectroscopic methods such as FT-IR, NMR, HR-MS have been used for characterization of structural properties of synthesized Proline-based new chiral organocatalysts. Polarimeter was used to determine specific optical rotation.
In the second stage of the thesis, asymmetric aldol reactions were performed in the presence of synthesized organocatalysts and optimization studies were conducted for the reactions. As a result of aldol reactions, high diastereoselectivity (up to>99:1) and enantioselectivity (up to 96% ee) products were obtained. The enantiomeric excess of the products obtained in asymmetric transformation reactions by using catalysts was determined by means of HPLC and GC which contain chiral columns. In addition, it has been found that the catalyst, which has shown high activity in aldol reactions, has a bifunctional organocatalyst since it acted both on the enamine and as a Lewis acid to form a strong H bond.