Fonksiyonel grup içeren metal-NHC kompleksleri ve özellikleri
Metal-NHC complexes containing functional group and their features
Yazar: MURAT KALOĞLU
Danışman: PROF. DR. İSMAİL ÖZDEMİR
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
N-Heterosiklik karbenler (NHC), çeşitli katalitik tepkimelerde geleneksel fosfin ligandlarına karşı bir alternatif sunmaktadır. Azot atomu üzerindeki sübstitüyentlerin değiştirilmesi ile farklı sterik ve elektronik özelliklere sahip çeşitli NHC ligandlarını sentezlemek mümkündür. NHC ligandlarının bu değiştirilebilir özelliklerinin yanı sıra yüksek kimyasal ve termal kararlılığa sahip olmaları da fosfinlere oranla, bu ligandlara çoğu katalitik sistemde bir avantaj sağlamaktadır.
Kaliks[4]arenler ve resorsin[4]arenler supramoleküler kimyada kullanılan makrosiklik bileşiklerdir. Günümüzde, kaliks[4]aren ve resorsin[4]aren fonksiyonalize metal-NHC kompleksleri çeşitli uygulamalarda supramoleküler kompleksler olarak kullanılmaktadır. Fakat, bu komplekslerin organik sentezde katalizör olarak kullanımı oldukça sınırlıdır.
Son zamanlarda, NHC ligandları ve bu ligandların geçiş metal kompleksleri organometalik kimyada, medikal uygulamalarda ve malzeme biliminde çeşitli uygulamaları nedeniyle yoğun bir ilgi görmektedir. Bu sebeple tez kapsamında, fonksiyonalize yeni NHC ligandları ve bu ligandların geçiş metal kompleksleri sentezlenmiş ve yapıları karakterize edilmiştir. Sentezlenen Cu-NHC komplekslerinin allilik sübstitüsyon tepkimelerinde, Pd-NHC komplekslerinin Suzuki-Miyaura çapraz eşleşme tepkimelerinde ve heteroaromatik bileşiklerin C-H aktivasyonundaki katalitik özellikleri test edilmiştir. Ag-NHC komplekslerinin ise farklı mikroorganizmalara karşı antimikrobiyal aktivitesi incelenmiştir.

Abstract:
N-Heterocyclic carbenes (NHCs) present a viable alternative to traditional phosphine ligands in a variety of catalytic reactions. The ability to synthesize a variety of NHC ligands with differing steric and electronic properties is possible by changing the substituents on the nitrogen atoms of the NHCs. Tunable characteristics and enhanced chemical and thermal stability give NHC's an advantage over phosphines in many catalytic systems.
Calix[4]arenes and resorcin[4]arenes are macrocyclic compounds employed in supramolecular chemistry. Nowadays, the calix[4]arene and resorcin[4]arene functionalized metal-NHC complexes are used as supramolecular complexes in various applications. But, the use of these complexes as catalysts in organic synthesis are limited.
In recent years, NHCs and their transition-metal complexes have attracted increasing attention, due to their wide applications in organometallic chemistry, medicinal applications and material science. For this reason, within the scope of the thesis the functionalized new NHC ligands and their transition-metal complexes were synthesized and characterized. The catalytic properties of Cu-NHC complexes were tested in the allylic substitution, Pd-NHC complexes were tested in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions and C-H activation of heteroaromatic compounds. The antimicrobial activity of the Ag-NHC complexes were also investigated against different microorganisms.