Tek dişli fosfin ve hidrazit ligandları içeren  Pd(II) komplekslerinin sentezi, karakterizasyonu ve suzuki C-C eşleşme reaksiyonlarında katalitik aktivitelerinin araştırılması
Synthesis-characterization of Pd(II) complexes bearing monodentatephosphine and hydrazide ligands and investigation of their catalytic activities in suzuki C-C coupling reactions
Yazar: NEMİRE GÜZEL
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA KEMAL YILMAZ ; DR. SİMAY İNCE
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Endüstride ihtiyaç duyulan katalizörlerin çoğu; metaller ve metal kompleksleri gibi inorganik yapıya sahiptir. Bu katalizörler arasından yüksek katalitik etkinliğe sahip olan metal komplekslerinin oluşturulması sırasında genellikle fosfin, karben veya Schiff bazı yapısında ligandlar tercih edilmekle birlikte, özellikle fosfin ligandları ile oluşturulmuş paladyum katalizörlerinin endüstriyel anlamda büyük öneme sahip C-C eşleşme reaksiyonlarında yaygın bir şekilde kullanıldıkları bilinmektedir. Bununla birlikte; son yıllarda, hidrazit ligandları ile oluşturulmuş metal komplekslerinin de çeşitli katalitik reaksiyonlarda etkin bir şekilde kullanım alanı bulmaya başladığı görülmektedir.
Bu çalışmada; trifenilfosfin ve sübstitüye benzohidrazit ligandlarını 1:1 oranda içeren iki farklı karışık ligandlı fosfin-hidrazit-Pd(II) kompleksi sentezlenmiş ve yapıları spektroskopik tekniklerle karakterize edilmiştir. Sentezlenen komplekslerin katalitik davranışları ise Suzuki C-C eşleşme reaksiyonlarında kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. Alınan sonuçlar; optimize edilmiş şartlar altında, fosfin ve benzohidrazit ligandlarını birlikte içeren paladyum komplekslerinin katalitik reaksiyonlar sırasında aktif heterojen türlere dönüşmeye eğilimli olduğunu ve kataliz işleminin büyük oranda heterojen yüzeyde gerçekleştiğini göstermiştir. Suzuki C-C eşleşme reaksiyonları sırasında aktive/deaktive edilmiş ve aynı zamanda C-Br bağı üzerinde sterik etkiye sahip arilbromürler ile çalışılmış ve 80 °C'de 15 dakika gibi kısa bir sürede oldukça yüksek çevrim sayısı (TON: 10000) ve çevrim frekansı (TOF: 40000 h-1) değerlerine ulaşılmıştır.

Abstract:
Most of the catalysts needed in industry generally have inorganic structures containing metals and/or their complexes. Among these catalysts, ligands in the structure of phosphine, carbeneor Schiff base are generally preferred whwn synthesizing metal complexes with high catalytic activity. It is known that Palladium catalysts, especially those formed with phosphine ligands, are widely used in C-C coupling reactions of great industrial importance. In addition, in recent years, metal complexes formed with hydrazide ligands have begun to be used effectively in various catalytic reactions.
In this study, two different mixed-ligand phosphine-hydrazide-Pd(II) complexes containing triphenylphosphine and substituted benzohydrazide ligands in a 1:1 ratio were synthesized and their structures were characterized by spectroscopic techniques. The catalytic behavior of the synthesized complexes has been extensively investigated in Suzuki C-C coupling reactions, The results showed that Palladium complexes containing phosphine and benzohydrazide ligands tend to transform into active heterogeneous species during catalytic reactions under optimized condition, and the catalysis process largely occurs on the heterogeneous surface. During Suzuki C-C coupling reactions, arylbromides that were activated/deactivated and also had a steric effect on the C-Br bond were studied. As a result, very high cycle number (TON: 10000) and cycle frequency (TOF: 40000 h-1) values were achieved ina short time of 15 minutes at 80 °C.