TÜBİTAK-BİDEB KİMYA BİLİM DANIŞMANLIĞI ÇALIŞTAYI ORGANİK KİMYA SUNUSU 29 Ağustos-9 Eylül 2007 Çanakkale PROF. DR. HASAN SEÇEN

Transkript

1 TÜBİTAK-BİDEB KİMYA BİLİM DANIŞMANLIĞI ÇALIŞTAYI ORGANİK KİMYA SUNUSU 29 Ağustos-9 Eylül 2007 Çanakkale PROF. DR. HASAN SEÇEN

2 Organik Kimya Araştırmaları Ana Konular: Yeni yöntem geliştirme Mekanistik araştırmalar Hedefe yönelik sentez

3 Yöntem Geliştirme Geliştirilen yöntem en azından bir yenilik içermelidir: Daha verimli olabilir; Daha ucuz reaktifler kullanabilir, ekonomik olabilir Daha kısa olabilir (zaman ekonomisi)

4 Mekanistik araştırmalar Mekanistik araştırmalar, Bir reaksiyonun mekanizmasının, örnek moleküller üzerinde grup değişiklikleri ve/veya kinetik incelemeler yapılarak ortaya çıkarılmasıdır. Mekanistik araştırmalar, bize bir reaksiyon üzerinde tasarım yapma ve/veya o reaksiyonu yeni alanlara uygulama imkanı kazandırdığından çok önemlidir.

5 Hedefe Yönelik Sentez Burada amaç yalnızca hedeflenen molekülün sentezidir. Hedef molekül, bir doğal ürün olabilir. Hedef molekül, daha önceden özellikleri tanımlanmış bir biyoaktif molekül olabilir. Hedef molekül, yeni malzemelerin geliştirilmesi için sentezlenebilir. Hedef molekül, kimyanın sentez gücünü ortaya koyan iddialı bir sentezi (meydan okuma sentezi) olabilir.

6 Meydan okuma sentezlerine bir örnek: Küban Bütün C-C-C bağ açılarını 90 o olduğu bir molekül. Kimyanın sentez gücünü ortaya koyması açısından önemli!

7 Bir Yöntem geliştirme Örneği

8 Yöntem geliştirmede dikkat edilecek hususlar: Yöntem hangi yeniliği getiriyor? Klasik yöntemle üç kademede yapılan bir reaksiyonun değişikliğini ve tek kademede epoksitlerin cis-1,2-diazitlere dönüştürülmesini; Bu haliyle önceki yöntemlerden bir avantajı var mı? Zaman ve emek açısından kazanç.

9 Yöntem nasıl geliştirildi? Bilimde Bizim yaptığımız bir reaksiyon: etkilenmeler : O + NaN 3 + CH 3 OH OH + CH 3 O - Na + Tam bir SN2 sübstitüsyonu (yer değiştirmesi! N 3

10 Mitsunobu reaksiyonu: Tam bir SN2 çevrimi

11 Varsayım Bir epoksit, Mitsunobu reaktiflerinin bulunduğu reaksiyon ortamında azidoik asitle açılırsa trans-azidoalkol oluşabilir. Azidoalkoldeki OH grubu da tekrar yer değiştirmeye uğradığında cis-1,2-diazitler oluşmalıdır.

12 Test (Deney): 7 farklı epoksit sistemi denendi ve Mitsunobu reaktifleriyle hepsinde cis-1,2-diazitler elde edildi.

13 Yeni soru: Aynı yöntemle trans-1,2- diollerden trans-1,2-diazitler elde edilebilir mi?

14 Deney Sonuçları:

15 Sonuç: YÖNTEM, cis-1,2-diazitlerin sentezi için başarılı!

16 Mekanistik bir araştırma örneği

17 Teklif edilen mekanizma : N. Kornblum, and H.E. Delamare, J. Am. Chem. Soc. 73, , (1951).

18 Aykırı bulgular? Bazı peroksitlerin elektron-transfer mekanizmasıyla yürüyebileceğinin gösterilmesi:

19 Problem: Mekanizma hakkında yeterli bir deneysel çalışma ve bulgu olmaması!

20 Varsayımlar: Eğer elektron transferiyle bir düzenlenme oluyorsa, alfa protonu olmayan endoperoksitlere de elektron transfer edilebileceği için bu tür endoperoksitler de baz katalize bir reaksiyon verebilmelidir! O halde bu tür epoksitleri sentezle ve dene!

21 Sonuç: Eğer elektron transferiyle bir düzenlenme oluyorsa, alfa protonu olmayan endoperoksitlere de elektron transfer edilebileceği için bu tür endoperoksitler de baz katalize bir reaksiyon verebilmelidir! O halde bu tür epoksitleri sentezle ve dene!

22 Deneme Sonucu:

23 Yeni Sorular: Alfa protonu olmayan endoperoksitlerin düzenlenme vermemesi proton koparılmasına dayalı bir mkanizmayı destekler. Ancak bunu başka bir yolla kanıtlamak gerekir. Yeni varsayım: Reaksiyon baz tarafından proton koparılarak başlatılıyorsa, daha güçlü baz daha kolay proton koparacak dolayısıyla reaksiyon daha hızlı olacaktır. O halde kinetik bir çalışma yap ve baz kuvvetine bağlı olarak reaksiyon hız sabitlerini İNCELE!

24 Kinetik Çalışma Sonuçları: Daha güçlü baz, daha hızlı reaksiyon!

25 Sonuç ----Kornblum-Delamare düzenlenmesi alfa-protonu olan endoperoksitler için geçerlidir. ----Reaksiyon, daha güçlü bazlarla daha hızlı gerçekleşmektedir.

26 Hedefe Yönelik bir sentez örneği

27 Hedefe Yönelik bir sentez örneği

28 Amaç

29 Materyal ve yöntem

30 Çalışmanın özgünlüğü İlk defa bir naftelen bileşiğinden çıkılarak daha kolay ve etkin bir yöntemle 6,7-ADTN nin sentezlenmesi

31 Materyal ve yöntem: Reaksiyon şeması

32 Sonuç: BASİT BİR ÇABAYLA ÖNEMLİ BİR BAŞARI!