BAZI BENZİMİDAZOL TÜREVLERİNİN Pt(II) KOMPLEKSLERİNİN SENTEZ VE YAPI AYDINLATMA ÇALIŞMALARI PROJE NO: SBAG-AYD-290

BAZI BENZİMİDAZOL TÜREVLERİNİN Pt(II) KOMPLEKSLERİNİN SENTEZ VE YAPI AYDINLATMA ÇALIŞMALARI PROJE NO: SBAG-AYD-290 PROF.DR. FATMA GÜMÜŞ PROF.DR. TUNCEL ÖZDEN UZM.ECZ.A.BERNA DEMİRCİ DOÇ.DR.NURAN DİRİL ARALIK 2000 ANKARA

İÇİNDEKİLER Sayfa No I. GİRİŞ VE AMAÇ.... 1 II. GENEL BİLGİLER... 3 II.1 BENZİMİDAZOL HALKASININ LİGAND ÖZELLİĞİ..... 4 II.2. BENZIMIDAZOL TÜREVLERİNİN PLATIN(II) KOMPLEKSLERI ÜZERINDE YAPILMIŞ OLAN SENTEZ ÇALIŞMALARI.. 7 II.3. BENZİMİDAZOL TÜREVLERİNİN VE METAL KOMPLEKSLERİNİN SPEKTROSKOPİK ÖZELLİKLERİ. 14 IR SPEKTROSKOPİSİ... 15 1 H NMR SPEKTROSKOPİSİ. 19 II.4. BENZİMİDAZOL TÜREVLERİNİN PLATİN(II) KOMPLEKSLERİNİN AKTİVİTELERİ ÜZERİNDE YAPILMIŞ OLAN ÇALIŞMALAR 22 III. GEREÇ VE YÖNTEM.... 26 III.1. KİMYASAL ÇALIŞMALAR........ 27 III.1.1. Materyal......... 27 III.1.2. Yöntem......... 28 III.1.2.1. Ligand Olarak Kullanılan Benzimidazol Türevlerinin Genel Sentez Yöntemleri....... 28 A) Phillips Yöntemi Uygulanarak Elde Edilen 2-(p-Metoksi/ Kloro-Benzil)ve5(6)-Metil-2-(Fenoksimetil) Benzimidazollerin Genel Sentez Yöntemi... 28

Sayfa No B) NaHSO 3 Kullanılarak Elde Edilen 2-p-metoksifenilbenzimidazolün Sentez Yöntemi 29 III.1.2.2.Elde Edilen Benzimidazol Türevlerinin Pt(II) Komplekslerinin Genel Sentez Yöntemleri...... 29 III.2. ANALİTİK ÇALIŞMALAR...... 31 III.2.1.Erime Noktası Tayini...... 31 III.2.2. İnce Tabaka Kromotografisi ile Yapılan Kontroller ve Saflaştırma Çalışmaları 31 III.2.2.1. Materyal... 31 III.2.3. Elementel Analizleri... 32 III.2.4. Spektroskopik Kontroller... 32 III.2.4.1 IR Spektrumları.. 32 III.2.4.2. 1 H-NMR Spektrumları........ 32 III.3.1.Materyal.Metod...... 33 III.3.1.1. Kullanılan Test Suşları....... 33 III.3.1.2.Kimyasal Maddeler. 33 III.3.1.3.BesiOrtamları,ÇözeltilerveTamponlar... 33 III.3.1.4. Test Suşlarının Genetik İşaretlerinin Kontrolü. 37 III.3.1.5. Test Suşlarının Saklanması... 38 III.3.1.6. Sitotoksik Etkinin Saptanması.. 39 III.3.1.7. Salmonella Mutajenite Testi 39 IV. BULGULAR.... 41

Sayfa No IV.1. KIMYASAL BULGULAR....... 42 IV.1.1.2-(p-Metoksibenzil)Benzimidazol(L 1 ) (BileşikNo:1). 42 IV.1.2.2-(p-Klorobenzil)Metilbenzimidazol(L 2 ) (Bileşik No:2)... IV.1.3. 5(6)-Metil-2-Fenoksimetilbenzimidazol (L 3 ) (Bileşik No:3)..... IV.1.4. 2-(p-Metoksifenil)benzimidazol (L 4 ) (Bileşik No:4)..... 44 46 48 IV.1.5.[Dikloro-di(2-(p-Metoksibenzilbenzimidazol)-Platin(II)] ([PtL 1 2Cl 2 ) (Bileşik No:5)....... 50 IV.1.6.[Dikloro-di(2-(p-Klorobenzil)benzimidazol)-Platin(II)].4H 2 O ([PtL 2 2Cl 2 ].4H 2 O) (Bileşik No: 6)...... 52 IV.1.7. [Diklorodi(5(6)-Metil-2-Fenoksimetilbenzimidazol)-Platin(II)] 2H 2 O ([PtL 3 2Cl 2 ].2H 2 O)(BileşikNo:7)...... 54 IV.1.8. [Dikloro di(2-p-metoksifenilbenzimidazol)-platin(ii)] ([PtL 4 2Cl 2 ]) (Bileşik No: 8)...... 56 IV.2. BİYOLOJİK BULGULAR...... 58 V. SONUÇ VE TARTIŞMA...... 60 VI. KAYNAKLAR......... 68

ÖNSÖZ Bu rapor ; sentez ve yapı aydınlatma çalışmaları Gazi Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Kimya Anabilim Dalı nda, sentez edilen bileşiklerin mutajenik aktivite çalışmaları Hacettepe Üniversitesi Moleküler Biyoloji Bölümü nde gerçekleştirilen ve Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK ) tarafından desteklenen SBAG- AYD-290 no lu Araştırma Altyapısını Destekleme Programı proje çalışmasının bilimsel ve teknik yönlerini ve sonuçlarını kapsamaktadır. Cisplatin[cis- diamindikloroplatinyum ( II )] baş, boyun, ovaryum, testis, mesane gibi bir çok kanser türünün tedavisinde yaygın olarak kullanılmakta olan antikanser etkili bir bileşiktir. Ancak bu bileşiğin nefrotoksik, kemik iliği depresyonu, ototoksik ve diğer nörolojik bozukluklar gibi ciddi yan etkilerinin olması ve rezistans oluşumu nedeni ile, yan etkilerinden kurtarılmış daha iyi terapötik özelliklere sahip yeni antitümör etkili platin komplekslerinin geliştirilmesi amacı ile yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, aynı amaç ile bazı benzimidazol türevlerinin Pt(II) kompleksleri sentezlenmiş ve yapılarının aydınlatılmasından sonra bileşiklerin DNA ile etkileşimlerini belirlemede ön tarama niteliği olan Ames Test Sistemi ile mutajenik potansiyelleri araştırılmıştır. Daha sonra yapılacak in vitro ve invivo çalışmalar ile bileşiklerin antitümör etkileri araştırılacaktır. Bu çalışmanın gerçekleşmesine olan katkılarından dolayı TÜBİTAK Sağlık Bilimleri Araştırma Grubuna teşekkürlerimizi sunarız. Prof.Dr. Fatma GÜMÜŞ Proje Yürütücüsü

ÖZ Bu çalışmada, 2 numaralı konumlarında p- metoksibenzil, p-klorobenzil, p- metoksifenil grubu taşıyan üç adet monosubstitüe ve 2 ve 5(6) numaralı konumlarında sırası ile fenoksi ve metil grublarını taşıyan bir adet disubstitüebenzimidazol türevi ligand ve bu ligandların 4 adet Pt(II) kompleksleri sentezlenmiştir. Ligandlar, uygun 1,2-fenilendiamin ile uygun bir karboksilik asitin 5 N hidroklorik asit içinde kondensasyonu ile veya uygun bir aldehitin sodyum bisülfit katım ürününün 1,2- fenilendiamin ile DMF içindeki reaksiyonu ile elde edilmişlerdir. Kompleksler, ligandlar ve K 2 PtCl 4 ın 0.5 N HCl veya DMF li ortamda reaksiyonları ile sentezlenmiştir. Sentezlenen ligandlar literatürde daha önce kayıtlı bileşiklerdir.kompleksler orijinaldir. Pt(II) komplekslerinin kimyasal yapıları ; elementel analiz ve IR ve 1 H NMR spektrumlarının, ligandlarına ait spektrumları ile karşılaştırması yolu ile belirlenmiştir. Tek dişli ligand olarak davranan benzimidazol türevlerinin platin atomuna tersiyer azot atomları aracılığı ile bağlandığı belirlenmiştir. Sentezlenen Pt(II) komplekslerinin mutajenik potansiyelleri Ames Testi ile Salmanella typhimurium TA 98, TA 100 ve TA 102 suşları kullanılarak araştırılmıştır. Test edilen bileşiklerden [dikloro-di(2-(p-metoksi)benzilbenzimidazol)] Pt(II) nin mutajenik aktivitesinin olmadığı, [dikloro-di(2-(p-metoksifenil) benzimidazol)] Pt(II) nin sadece S.t. TA 98 suşuna, [dikloro-di(2-(p-klorobenzil) benzimidazol)] Pt(II). 4H 2 O ve [dikloro-di(5(6)metil-2- fenoksimetil) benzimidazol)] Pt(II). 2H 2 O nin TA 98, TA 100 ve TA 102 suşularına karşı mutajenik aktiviteye sahip oldukları belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Benzimidazoller, Pt(II) Kompleksleri, Ames Testi, Mutajenik Aktivite

ABSTRACT In this study, three monosubstituted benzimidazoles bearing p-methoxybenzyl, p- chlorobenzyl and p-methoxyphenyl groups on their position 2, and one disubstitutedbenzimidazole, bearing phenoxy and methy groups on their 2 and 5(6) positions respectively, and four Pt(II) complexes of ligands have been synthesized. The ligands have been obtained by condensing an appropriate 1,2-phenylenediamine with an appropriate carboxylic acid in the presence of 5 N hydrochloric acid or reaction of the sodium bisulfite adduct of an appropriate aldehyde with 1,2-phenylenediamine in DMF. Complexes have been synthesized by the reaction of the ligands and K 2 PtCl 4 in the medium of 0.5 N HCl or DMF. The ligands synthesized were reported in literature before. The complexes are original. The chemical stucture of the Pt(II) complexes have been characterized by their elemental analyses data and their IR and 1 H NMR spectra compairing with those of the ligands. It has been determined that the general formula of the complexes of the Pt(II) complexes were [PtL 2 Cl 2 ]. It has been concluded that the benzimidazole derivatives behave as monodentate ligands being bound to the platinum atoms via their tertiary nitrogen atoms. The mutagenic potentials of the Pt (II) complexes synthesized have been inventigated with Ames Test by using Salmonella typhimurium strains TA 98, TA 100 and TA 102. It has been determined that among the compounds tested, [dichloro-di(2(p-methoxybenzyl)- benzimidazole] Pt (II) had no mutagenic activity, [dichloro-di(2(p-methoxyphenyl)benzimidazole] Pt (II), mutagenic to only S.t strain TA 98 and [dichloro-di(2-(pchlorobenzyl)benzimidazole]pt(ii).4h 2 O, [dichloro-di(5(6)methyl-2-phenoxymethyl)- benzimidazole] Pt (II). 2H 2 O mutagen to S.t strains TA 98, TA 100 and TA102. Key Words: Benzimidazoles, Pt(II) Complexes, Ames Test, Mutagenic Activity

1 I. GİRİŞ VE AMAÇ 1969 yılında Rosenberg tarafından cisplatin (cis-diamindikloroplatin(ii))'in E.coli'nin hücre bölünmesini inhibe edici etkisinin keşfedilmesi 1 ve 1978 yılında klinikte kanser tedavisinde kullanılmaya başlanmasından sonra, platin kompleksleri üzerinde yapılan çalışmalara ilginin arttığı görülmektedir. Bunun önemli nedenlerinden bir tanesi, testis, ovaryum, mesane, baş ve boyun kanserlerinin tedavisinde halen yaygın olarak kullanımı olan cisplatinin nefrotoksik, kemik iliği depresyonu, ototoksik ve diğer nörolojik bozukluklar gibi ciddi yan etkilerinin olması ve direnç oluşumu 2 nedeni ile yan etkilerinden kurtarılmış daha iyi terapötik özelliklere sahip yeni antitümör etkili platin kompleksleri geliştirmektir. Cisplatinin taşıdığı -NH 3 gruplarının heterosiklik amin grupları ile yer değiştirilmesi ile elde edilen bazı antitümör etkili platin(ii) komplekslerinin toksisitelerinin düşük olduğunun belirlenmesinden 3-13 sonra, çalışmalar heterosiklik amin grubu taşıyan platin(ii) kompleksleri üzerinde yoğunlaşmıştır. Ayrıca, bu konuda yapılan çalışmalar arasında bazı amino asitler, peptitler veya glukozaminleri ligand olarak taşıyan platin(ii) kompleksi bileşiklerin de geliştirildiği ve bunlardan bazılarının antitümör etkilerinin olduğu saptanmıştır 14. Bu komplekslerin etkileri,

2 taşıdıkları ligandların organizmada bulunan ve hücreler tarafından tanınan ve kullanılan doğal maddeler oluşlarına bağlanmıştır. Benzimidazol çekirdeği de vitamin B 12 ve türevlerinin yapısında bulunmakta ve yapısal olarak pürin bazlarına benzemektedir. Ayrıca bazı benzimidazol metal komplekslerinin, bazı enzimlerin aktif yöreleri için model bileşik olabilecekleri literatürde kayıtlıdır 15. Benzimidazol türevlerinin bir çok farmakolojik etkiye sahip olduğu ve halen piyasada kullanılan bazı ilaçların yapılarında benzimidazol çekirdeği taşıdıkları bilinmektedir 16. Bazı benzimidazol metal komplekslerinin antibakteriyal, antifungal, antienflamatuvar, insektisit, antiviral, antitümör aktivitelerinin olduğu literatürde kayıtlıdır 17. Ancak yapılan literatür araştırmalarında organizmadaki bazı biyolojik bileşiklerin yapılarında yer alan pürin bazlarının kimyasal yapılarına benzer bir yapıya sahip olan ve DNA ile etkileşebilme özelliğinde olan benzimidazol türevlerinin platin tuzları ile oluşturulan metal komplekslerinin sayısının fazla olmadığı görülmüştür. Bu çalışmada DNA hasar özelliklerini araştırmak amacı ile 2 numaralı konumlarında p-metoksifenil, p-metoksibenzil, p-klorobenzil gruplarını taşıyan benzimidazol türevleri ve 5(6)metil-2-fenoksibenzimidazol ve bu ligandların Pt(II) kompleksleri olmak üzere toplam sekiz adet bileşiğin sentezlenmesi planlanmıştır.sentezlenecek olan Pt(II) komplekslerinin yapılarının aydınlatılmasından sonra bu bileşiklerin in vitro mutajenik etkileri ön tarama niteliğinde olan ve bileşiklerin mutajenik, antimutajenik özelliklerinin belirlenmesinde duyarlı, basit ve ekonomik bir test sistemi olan Ames Test Sistemi 18 ile araştırılması planlanmıştır.

3 II. G E N E L B İ L G İ L E R

4 II.1. BENZİMİDAZOL HALKASININ LİGAND ÖZELLİĞİ Benzimidazol halkası, benzen ve imidazol halkalarının kaynaşmasından oluşmuş bir halka sistemidir. 5 6 4 7 3 N N1 H 2 Formül 1 Bu halka sisteminde numaralandırmaya üzerinde hidrojen atomu taşıyan ve imino azotu olarak adlandırılan azot atomuna bir (1) numara verilerek başlanır ( Formül 1). Bu azot pirol azotu olarak da adlandırılır. Imino azotunun taşıdığı hidrojen atomu ise, imino hidrojeni olarak adlandırılır. Numaralandırmaya tersiyer yapıdaki piridin azotu ya da tersiyer azot olarak adlandırılan azot atomuna 3 numara verilerek devam edilmektedir 19,20. İmino hidrojeni taşıyan benzimidazoller zayıf bazik özelliğinin yanısıra, zayıf asit özelliğe de sahip amfoter karakterde bileşiklerdir.

5 Bazik karakterleri, asit karakterlerinden daha fazla olan benzimidazoller, bazik özelliklerini, üzerlerindeki ortaklanmamış elektron çiftini reaksiyona girdikleri atom ya da gruba verebilme özelliğinde olan tersiyer azot atomu nedeni ile gösterirler. Asit özelliklerini, taşıdıkları imino hidrojeni ni ortama proton halinde vererek gösteren benzimidazoller, elektron çekici gruplar ile sübstitüe edilirlerse asit özellikleri artar 19-21. Benzimidazoller ile çeşitli metal tuzları uygun çözeltiler içerisinde, nötrale yakın ortamda benzimidazol-metal komplekslerini oluştururlar. Bu özelliklerini, literatürde kayıtlı benzimidazol metal komplekslerinin tamamına yakınında bazik karakterdeki piridin azotu nun taşıdığı ortaklanmamış elektron çifti aracılığı ile ligand olarak etki ederek gösterirler 21-24. Sonuç olarak metal ile benzimidazol halkası arasında metal-ligand koordinasyon bağı oluşur. Benzimidazol halkasının 1 numaralı konumundaki pirol azotu nun ortaklanmamış elektronları, aromatik halkanın π sistemi ile delokalize olduğu için, bu konum üzerinde koordinasyon bağı oluşumu olanaksızdır 21. Zayıf özellikte olan imino hidrojeni nin asit özelliği benzimidazol halkasının metalle koordinasyon bağı oluşturmasından sonra artar 25. Koordinasyon bileşiklerinde merkez atomuna (metal) bağlı olan ve merkez atomuna elektron çiftleri verebilen yüklü veya yüksüz gruplara ligand denir 26,27. Yüksüz ligandlar polar moleküllerdir. Bu moleküllerin en az bir yerinde (atomda) öteki yerlerine göre, negatif yük yoğunluğu, fazlalığı vardır. Başka bir deyişle böyle moleküller dipoldür. Negatif yük yoğunluğu fazlalığı bir ortaklanmamış elektron çiftinden gelebildiği gibi bir çifte bağdan da gelebilir. Benzimidazol halkası da 3 numaralı konumda bulunan piridin azotunun taşıdığı ortaklanmamış elektron çifti nedeniyle ligand olarak komplekslerin yapısında yer almaktadır.

6 Benzimidazol türevleri ile çeşitli metallerin kompleks oluşumu reaksiyonları sırasında oluşacak ürünün yapısının belirlenmesinde, ligand ve metalin yapısal özelliklerinin yanısıra çözücü, ph, ısı, derişim gibi ortam koşulları ve kullanılan metal:ligand oranının önemli rolü vardır 28-30. Benzimidazol ve özellikle 2-sübstitüe benzimidazollerin çeşitli metaller ile oluşturdukları kompleksler üzerinde yapılmış pek çok çalışma vardır 17. Bu çalışmalar incelendiğinde, benzimidazol türevlerinin, sadece 3 numaralı konumdaki tersiyer azot atomu üzerinden metallerle koordinasyon bağı yaparak tek dişli ya da özellikle 2. konumda koordinasyon bağı oluşturabilecek bir başka grubun bulunması halinde, iki dişli veya yine özellikle bisbenzimidazol türevlerinde yapıya bağlı olarak üç dişli ya da dört dişli ligand davranışı gösterdikleri görülmektedir.

7 II.2. BENZİMİDAZOL TÜREVLERİNİN PLATİN(II) KOMPLEKSLERİ ÜZERINDE YAPILMIŞ OLAN SENTEZ ÇALIŞMALARI Biyolojik moleküllerin aktif bölgelerinde yer alan benzimidazol ve imidazol parçalarının, bu sistemler içinde ligand görevi yaparak metallerin koordinasyonunda anahtar rolü oynadıkları çeşitli çalışmalarla ispatlanmıştır 21,22,31-39. 1970 li yıllarda benzimidazol metal komplekslerinin, biyolojik sistemler için model bileşik olarak düşünülmeye başlanıldığı ve daha sonraki yıllarda bu tür çalışmalara ilginin arttığı dikkati çekmektedir. Literatürde benzimidazollerin platin tuzları ile olan reaksiyonlarına ilk örnek 1919 yılında Pellizzari ve Gaiter tarafından verilmiştir 40. Bu çalışmada, 2-benzimidazolüre ve 2-aminobenzimidazolün seyreltik hidroklorik asit içerisinde hazırlanmış çözeltileri ile PtCl 4 nin reaksiyonundan elde edilen ve kapalı formülleri PtCl 6 L 2 ve PtCl 6 L 2 0.5H 2 O olan kristal yapıda bileşikler elde edildiği bildirilmiştir. Daha sonraki yıllarda bazı benzimidazol türevlerinin, özellikle geçiş metalleri ile olmak üzere, çeşitli metal komplekslerinin sentezi, oluşum sabiteleri üzerinde yapılmış çalışmaların yayınlandığı görülmektedir 15. 1969 yılında Rosenberg ve arkadaşları tarafından cisplatinin antitümör aktivitesinin keşfinden sonra bu bileşikten daha düşük toksisiteli yeni Pt(II) komplekslerinin sentez ve aktiviteleri üzerindeki çalışmalara ilgi artmıştır 41. 1969 yılında Lomakina ve Alimarin ligand olarak 2-merkaptobenzimidazolü kullanarak kapalı formülü PtL 2 2L 2HCl 3H 2 O olan platin kompleksini sentezlemişlerdir 42.

8 Ghosh ve arkadaşları, 1974 yılında Platin(II) tuzları ile 2-(2 -piridil)- benzimidazol (L) ün [PtLX 2 ] ( X=Cl -, Br -, NCS -, NO - 2 ) kapalı formülüne sahip düzlemsel yapıda kompleks bileşiklerini sentezlediklerini bildirmişlerdir 43. Çalışmacılar [PtL(NO 2 ) 2 ] kapalı formülüne sahip kompleksin IR spektrumuna dayanarak Pt(II) ile nitro gruplarının cis izomeri oluşturacak şekilde koordine olduğunu bildirmişlerdir. Aynı araştırmacılar tarafından 1977 yılında yapılan bir çalışmada [PtL 2 X 2 ] X= Cl -, Br -, I -, NCS -, NO - 2, ( L= benzimidazol, imidazol, 2-metil-benzimidazol ) ve PtLX 2 ( L=guanidobenzimidazol, X=Cl -, Br -, I -, NCS -, NO - 2 ) kapalı formülüne sahip Pt(II) komplekslerini sentezlemişlerdir 44. Çalışmacılar araştırma konusu olarak imidazol halkası taşıyan bileşikleri, bu yapının biyolojik sistemler içinde yer alan histidin kalıntısına yapısal benzerliği nedeniyle seçtiklerini bildirmektedirler. Araştırmacılar, metal ile oluşan bağın, imidazol halkasının imino azotu üzerinden değil piridin azotu üzerinden olduğunu, imino hidrojeninin iyonizasyonunun molekülü bidentat imidazolat anyonuna değiştirdiğini ve bu iyonizasyon olayının polimerlerin oluşmasına neden olduğunu bildirmişlerdir. Bu çalışmada elde edilen komplekslerin alınan IR spektrumlarının, imidazol halkası N-H ve C=N titreşim bandlarının ligandın hangi konumdan metal ile koordinasyon bağı oluşturduğunun saptanması konusunda yararlı olduğunu bildirilmiştir. 1600 cm -1 de gözlenen benzimidazole ait C=N gerilim ve 1596 cm -1 de gözlenen 2-metilbenzimidazole ait C=N gerilim bandlarının bu ligandların Pt(II) komplekslerinde 20±5 cm -1 daha yüksek frekansa kaydığının gözlendiği ve bunun benzimidazol halkasının tersiyer azotunun metalin bağlanma yeri olduğunun kanıtı olduğu bildirilmiştir.

9 2-Guanidobenzimidazol ve ilgili metal komplekslerinin IR spektrumlarında N-H gerilim bandının aynı frekansta gözlenmesinin ( 3360±20cm -1 ) benzimidazolün pirol azotunun metal ile koordinasyona iştirak etmediğini göstermektedir. 1979 yılında Fazakerley ve Koch tarafından yapılan bir çalışmada cisplatinin bazı nükleotidler ile reaksiyonu sonucu oluşan ve cis-[pt(nh 3 ) 2 L 2 ]X 2 genel formülüne sahip komplekslerin 1 H ve 13 C NMR yöntemleri kullanılarak yapıları aydınlatılmıştır 45. Elde edilen bu kompleksler arasında ligand olarak benzimidazolün kullanıldığı ve yukarıdaki genel formüle uygun benzimidazol komplekslerinin elde edildiğini bildirilmektedir. Kukushkin ve arkadaşları, 1981 yılında ligand olarak benzimidazol veya 5,6- dimetilbenzimidazol taşıyan [Pt(NH 3 ) 2 L 2 ]Cl 2 kapalı formülüne sahip platin(ii) komplekslerini sentezlediklerini bildirmişlerdir 46. Bu komplekslerin redoks potansiyelleri incelenmiş ve ligandların redoks potansiyellerine etkisinin piridine yakın olduğu, ayrıca metal ile ligand arasındaki koordinasyonun piridin azotu üzerinden olduğu bildirilmiştir. 1981 yılında aynı araştırmacılar yaptıkları diğer bir çalışmada [LH] 2 [PtX 4 ] (X= -Cl, - Br, L= benzimidazol, 5,6-dimetilbenzimidazol, 6-nitrobenzimidazol, 1,2-dimetilbenzimidazol) kapalı formülüne sahip kompleksleri elde etmişlerdir 47. Kapalı formülü PtL 2 Cl 2 (L= 6-nitrobenzimidazol) olan kompleks cis formuna sahip iken, PtL 2 Br 2 (L=1,2-dimetilbenzimidazol, 6-nitrobenzimidazol) kapalı formülüne sahip komplekslerin trans formuna sahip oldukları IR verileri ile kanıtlanmıştır. Mishra, 1982 yılında 2-(o-hidroksifenil)benzimidazolün kapalı formülü PtL 2 olan Pt(II) kompleksini sentezlemiş, bu kompleksin IR spekrumu, magnetik ölçümleri sonucunda kompleksin yapısının diamagnetik ve kare-düzlem olduğunu belirtmişlerdir 48. Ligandın iki dişli ligand özelliğinde olduğu, koordinasyonun protonunu kaybetmiş fenol grubu oksijen atomu ve imidazol halkasının tersiyer azot atomu arasında gerçekleştiği bildirilmiştir.

10 1983 yılında Kukushin ve arkadaşları kapalı formülleri (LH) 2 [Pt(NO 3 ) 4 ] (L= benzimidazol, 1,2-dimetilbenzimidazol, 5,6-dimetilbenzimidazol) olan komplekslerden termal kompozisyon ile kapalı formülleri [PtL 2 (NO 3 ) 2 ] olan cis türevlerini elde ettiklerini bildirmişlerdir 49. 1983 yılında Callaghan ve arkadaşları PtL 2 Cl 2 yapısında ve ligand olarak 5-metil- 2-nitrobenzimidazol taşıyan kompleksi elde etmişlerdir 50. 1983 yılında Domina ve arkadaşları, aralarında imidazol, benzimidazol, pirazol ve triazollerin de bulunduğu bazı 1-vinilazollerin Pt(II), Pd(II) ve Pd(IV) komplekslerini sentezlediklerini bildirmektedirler 51. 1987 yılında Coni ve arkadaşları ligand olarak 2-(4 -metil-2 - piridil)benzimidazol, 2-(4 -metil-2 -piridil)benzoksazol, 2-(4 -metil-2 -kinolil)-benzoksazol, 2-(4 -metil-8 -kinolil)benzoksazol, 2-(4 -metil-2 -piridil)benzotiyazol kullanarak PtLX 2 (X= Cl, Br) ve PtL 2 Cl 4 kapalı formülüne sahip Pt(II) komplekslerini hazırlamışlardır 52. Ligandların, iki dişli ligand özelliği gösterdiği ve piridin, kinolin, izoksazol veya imidazol halkasındaki azot atomları ile metal iyonu arasında koordinasyon bağı oluşturduğu ve PtLX 2 türevlerinin cis ve kare düzlem geometriye sahip olduklarını bildirilmiştir. Mylanos ve arkadaşları tarafından 1988 yılında yapılan bir çalışmada, 2-aminometil, 2-β-aminoetil ve 2-α-aminoetilbenzimidazollerin HCl tuzlarından hareket ile bu ligandların Pt(II) kompleksleri hazırlanmıştır 13. Bu çalışmada, ligand ve komplekslerin yapıları elementel analiz, IR ve 1 H-NMR spektrumları ile aydınlatılmıştır. Ligandın iki dişli bir ligand olduğu ve benzimidazol halkasının yan zincirinin amino grubu ve imidazol halkasının tersiyer azot atomu ile metal atomları arasında koordinasyon bağı olduğu bildirilmiştir.

11 Yine aynı yılda Albinati ve Arz 53, Formül (2) de görülen benzimidazol türevlerinin platin(ii) komplekslerini hazırlamışlar, daha sonra da bu komplekslerin uygun alkol türevleri ile muamelesi sonucu Formül (2) de görülen bileşikleri elde etmişlerdir. Bu bileşiklerin yapıları X-ışınları kristalografisi, 1 H-NMR ve 13 C-NMR spektrumları ile aydınlatılmıştır. Bu bileşiklerin beklenildiği gibi kare düzlem geometriye sahip oldukları bildirilmiştir. Ayrıca bu komplekslerin sulu çözeltiler içerisinde bir kaç saat dekompoze olmadan kalabildikleri saptanmıştır. H N H N H CI N Pt N C H CI NO 2 CI N Pt N CH OR CI NO 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 R= -CH 3 ;-C 2 H 5 ; -CH CH 3 Formül 2 1988 yılında Krol ve arkadaşları Et 4 N[Pt(MeCN)Cl 3 ] ile piridinin sulu çözeltisini reaksiyona sokarak trans-pt(mecn)(piridin)cl 2 oluşturmuşlar, daha sonra bu bileşik ile yapılarında azot atomu taşıyan bazı ligandların cis ve trans- Pt(MeCN)LCl 2 (L=benzimidazol, C 6 H 5 -NH 2, 2,5-dimetilpirazol, p-anisidin) yapıdaki kompleksleri elde etmişlerdir 54. 1991 yılında Rong ve arjadaşları [PtLBr 2 ] kapalı formülüne sahip Dibromo[2-(4- tiyazolil)benzimidazol] platin(ii) kompleksini hazırlamışlardır 55. Elde ettikleri komplekslerin yapısı aydınlatmak amacıyla X-ışınları kırınımı yöntemi kullanmışlar ve bu bileşiğin

12 dümlemsel ypıda olduğunu saptamışlardır. Ayrıca 2-(4-tiyazolil)benzimidazol ün platin atomu ile benzimidazol halkasının tersiyer N atomu ve tiyazol halkasının N atomu üzerinden koordinasyon bağı yaptığının belirlendiğini bildirmişlerdir. 1992 yılında Muir ve arkadaşları tarafından imidazol, tiyazol, benzoksazol gibi azot atomu taşıyan heterosiklik ligandların çeşitli metal kompleksleri üzerinde çalışma yapılmış, [PtL 2 Cl 2 ] yapısında bazı kompleksler hazırlanmıştır. Ligand olarak 2-(2 -kloro-5 - nitrostiril)benzimidazol, 2-(2 -kloro-5 -nitrostiril)-1-metil-benzimida-zol, 2-(2 -kloro-5 - nitrostiril)-1-etilbenzimidazol kullanılmıştır 56. Elde edilen komplekslerin kinetik trans etkisine göre cis geometriye sahip olması beklenmiş, komplekslerin etanol, aseton gibi organik çözücülerde çözünmeme ve dimetilformamit ve dimetilsülfoksitte kısmen çözünme özelliğine sahip olduğu görülmüştür. Araştırmacılar, komplekslerin çözünürlüklerinin az olması nedeniyle komplekslerin saflaştırılması amacı ile rekristalizasyon yapamadıklarını, ancak dikkatli yıkama sayesinde uygun saflığın sağlandığını bildirmişlerdir. Komplekslerin IR spektrumları incelendiğinde, orta IR bölgesinde kompleksleşme ile bir değişiklik olmadığı, 900-600 cm -1 bölgesinde ise değişiklik olduğu bildirilmiştir. Bu bölgede benzazol parçasının halka titreşimlerine ait bandlar görülmüştür. Bileşiklerin IR spektrumlarında metal-n gerilim bandlarının spektrumlarda aynı bölgede bulunan diğer zayıf absorbsiyon bandları nedeni ile ayırt edilemediği ancak spektrumların çoğunda Pt-Cl gerilim bandlarının gözlendiği bildirilmiştir. (2 -kloro-5 - nitrostiril)-1-etil-benzimidazolün Pt(II) kompleksine ait IR spektrumunda 338 ve 326 cm -1 de iki band görülmesinin oluşan kompleksinin cis izomeri olduğunun bir kanıtı olduğunu belirtmişlerdir. 1996 yılında yayınlanan bir çalışmada Gümüş ve arkadaşlarının Bazı 2-substitue Benzimidazol türevi bileşiklerin Pt(II) komplekslerini sentezledikleri kayıtlıdır 57.

13 Pamuk tarafından Gazi Üniversitesi Eczacılık Fakültesinde 1997 yılında tamamlanan Yüksek Lisans Tez çalışmasında 58, 2 numaralı konumlarında fenil, 2-piridil, merkaptometil grupları taşıyan 3 adet mono sübstitüe ve bu konumun yanı sıra 5 numaralı konumlarında, elektron verici özelliğe sahip olması nedeni ile kompleks oluşumunu kolaylaştıracağı ve oluşan kompleksin dayanıklılığını arttırabileceği düşünülen metil grubu taşıyan 3 ü disübstitüe olmak üzere toplam 6 adet benzimidazol türevi ligand sentezlenmiş ve daha sonra bu ligandların K 2 PtCl 4 ile reaksiyonu sonucu Pt(II) kompleksleri elde edilmiştir.

14 II.3. BENZİMİDAZOL TÜREVLERİNİN VE METAL KOMPLEKSLERİNİN SPEKTROSKOPİK ÖZELLİKLERİ Literatürde, benzimidazol türevlerinin metal komplekslerinin yapılarının belirlenmesinde, X-ışınları kristalografisi 53,59-65, ultraviyole (UV) 66, elektron spin rezonans (ESR) 36,64,67-70, magnetik duyarlılık 32,36,71-73 yöntemlerinin yanı sıra en fazla elementel analiz 30,36,68,74-76 verileri ve infrared (IR) 13,25,36,50, 53, 71,72,76,77 ve nükleer magnetik rezonans (NMR) 78-80, yöntemlerinden yararlanıldığı görülmektedir. IR ve NMR spektrumları yardımı ile komplekslerin yapılarının belirlenmesinde, genellikle aşağıda verilmiş olan örnek çalışmalarda görüldüğü gibi, kompleksin ve kompleksin hazırlanması için hareket bileşiği olarak kullanılan yapısı kesin olarak saptanmış olan ligandın spektrumlarının, aynı şartlarda alınıp karşılaştırılması yolu izlenmektedir. Bu karşılaştırmada, koordinasyon bağı oluşumu nedeni ile karakteristik bazı piklerdeki kaymalar veya yine karakteristik bazı piklerin yok oluşu ya da oluşan yeni pikler incelenmektedir.

15 IR SPEKTROSKOPİSİ Tablo 1 de benzimidazolün IR spektrumunda görülen başlıca bantlar verilmektedir 81. 3600-2400 cm 1 =C-H ve N-H gerilimi 1935 (z) cm 1,1897 (z) cm 1, 1770 (o) cm 1 Overton 1617 (o) cm 1 Halka gerilimi 1588 (o) cm 1 N-H halka içi eğilimi 1492 (o) cm 1 Overton 1477 (k) cm 1, 1460 (k) cm 1, 1408 (çz) cm 1, 1365 (k) cm 1, Halka gerilimi 1345 (k) cm 1, 1300 (k) cm 1 1272 (k) cm 1 Benzen düzlem içi eğilimi 1245 (çz) cm 1 Halka gerilimi 1202 (k) cm 1, 1187 (omuz) cm 1, Düzlem içi C-H eğilimi 1158 (o) cm 1 1110 (o) cm 1 Benzen düzlem içi eğilimi 1133 (k) cm 1 N-H düzlem içi gerilimi 1002 (k) cm 1 Benzen düzlem içi halka eğilimi 956 (k) cm 1 Imidazol C-H düzlem içi eğilimi 930 (o) cm 1 Benzen düzlem içi halka eğilimi 885 (k) cm 1 Imidazol düzlem içi halka eğilimi 870 (omuz) cm 1 Halka gerilimi 844 (o) cm 1 Imidazol düzlem dışı eğilimi 770 (k) cm 1 Düzlem içi halka eğilimi 750 (çk) cm 1, 743(çk) cm 1 Benzen C-H düzlem dışı eğilimi k= Kuvvetli, z= zayıf, o= orta, çk= çok kuvvetli, çz= çok zayıf Tablo 1 : Benzimidazolün IR spektrumunda görülen başlıca bandlar 81.

16 Çeşitli metal tuzları ile hazırlanan benzimidazol türevlerinin metal komplekslerinde, ligandların ve metal tuzlarının özelliklerine ve reaksiyon şartlarına göre değişmekle beraber, koordinasyon bağı, komplekslerin çoğunda imidazol halkasının tersiyer azot atomu üzerinden olmaktadır 53,82-84. Benzimidazol halkasının 2 numaralı konumunda koordinasyon bağı yapabilme özelliğinde, üzerinde ortaklanmamış elektron çifti taşıyan ve dayanıklı kelat halkası yapabilecek güçte bir grubun bulunması halinde, metal tersiyer azotun yanısıra bu grup üzerinden de koordinasyon bağı yapabilmektedir. Oluşan bu yeni bağların, ligandın IR spektrumu temel alınırsa, kompleksin spektrumunda benzimidazol halkasına ait N-H, C=N, C=C, =C-H absorbsiyon bantlarlarında bazı değişikliklere neden olduğu görülmektedir. Benzimidazolün güçlü moleküller arası hidrojen bağı yapıyor olması nedeni ile katı halde alınan IR spektrumunda 3600-2400 cm 1 bölgesinde yayvan absorbsiyon bantlarının varlığı iyi bilinmektedir 22,25,85. Bir numaralı konumları serbest benzimidazol türevi bileşiklerin, çeşitli metaller ile oluşturdukları komplekslerin spektrumlarında, 3600-2400 cm 1 bölgesinde yayvan pikin yerini daha keskin piklere bırakması durumunda, kompleksleşme nedeni ile tautomerizmin engellenmiş olduğu düşünülür 85. Ayrıca benzimidazol halkasına ait N-H gerilim ve N-H eğilim bantlarının spektrumda bulunması koordinasyon bağının tersiyer azot atomu üzerinden olduğunun bir kanıtıdır 13,22,82,84. Literatürde, elde edilen benzimidazol türevi metal komplekslerinin çoğunda bu durumun gözlendiği kayıtlıdır 17. Ligandların IR spektrumları ile karşılaştırıldıklarında, benzimidazol türevlerinin metal komplekslerinin spektrumlarında 1700-1400 cm 1 bölgesindeki C=N, C=C gerilim, N-H eğilim bantlarında kompleksleşme nedeni ile kaymalar meydana geldiği literatürde kayıtlıdır 13,25,86, 50,53,77,85. Ghosh ve arkadaşları 1977 yılında [PtL 2 X 2 ] ( L= benzimidazol, imidazol, 2- metilbenzimidazol, X= Cl -, Br -, NO - 2, NCS - ) ve PtLX 2 ( L= guanidobenzimidazol, X= Cl -, Br -

17, NO - 2, NCS - ) kapalı formüllerine sahip Pt(II) komplekslerini sentezlemişlerdir 44. Çalışmacılar, bu çalışmada elde edilen komplekslerin alınan IR spektrumlarının imidazol halkası N-H ve C=N titreşim bantlarının ligandın hangi konumdan metal ile koordinasyon bağı oluşturduğunun saptanması konusunda yararlı olduğunu ve komplekslerin IR spektrumlarında 3300 cm 1 civarında görülen N-H gerilim bantlarının kaybolmamış olmasının, metal ile oluşan bağın, imidazol halkasının imino azotu üzerinden değil piridin azotu üzerinden olduğunu kanıtladığını bildirmişlerdir. 1600 cm -1 de gözlenen benzimidazole ait C=N gerilim ve 1596 cm -1 de gözlenen 2-metilbenzimidazole ait C=N gerilim bantlarının bu ligandların Pt(II) komplekslerinde 20±5 cm -1 daha yüksek frekansa kaydığının gözlendiği ve bunun benzimidazol halkasının tersiyer azotunun metalin bağlanma yeri olduğunun kanıtı olduğunu bildirmişlerdir. 1981 yılında Kukushkin ve arkadaşları ligand olarak benzimidazol veya 5,6- dimetilbenzimidazol taşıyan [Pt(NH 3 ) 2 L 2 ]Cl 2 kapalı formülüne sahip Pt(II) komplekslerini sentezlediklerini ve komplekslerin yapılarını incelediklerinde metal ile ligand arasındaki koordinasyonun piridin azotu üzerinden olduğu belirlemişlerdir 46. Benzer bir çalışma 1982 yılında Mishra tarafından gerçekleştirilmiştir 48. Çalışmacı, 2- (o-hidroksifenil)benzimidazolün Pt(II) kompleksini sentezlemiş ve koordinasyonun protonunu kaybetmiş fenol grubu oksijen atomu ve imidazol halkasının tersiyer azotu atomu arasında gerçekleştiğini bildirmiştir. Diğer platin(ii) komplekslerinde olduğu gibi, ligand olarak benzimidazol türevlerini taşıyan platin komplekslerinin yapılarının aydınlatılmasında, karşılıkları olan ligandlardan farklı olarak komplekslere ait spektrumlarda yeni oluşan Pt-Cl gerilim bantlarının görülmesi önemli bir kanıttır. 1981 yılına Kukushkin ve arkadaşları yaptıkları bir çalışmada, ligand (L) olarak benzimidazol taşıyan PtL 2 Cl 2 kapalı formülüne sahip kompleksin IR spektrumunda Pt-Cl a ait

18 324, 314 cm -1 de iki ayrı band görülmesinin bu kompleksin cis yapısında, kapalı formülleri PtL 2 Cl 2 ve PtL 2 Br 2 olan ve ligand olarak 1,2-dimetilbenzimidazol veya 6-nitrobenzimidazol taşıyan komplekslerin IR spektrumlarında Pt-X e ait bu bölgede bir bantın görülmesinin bu komplekslerin trans yapısında olduklarının bir kanıtı olduğunu bildirmişlerdir 47. 1983 yılında Callaghan ve arkadaşları da ligand olarak 5-nitro-2-metil-benzimidazol taşıyan PtL 2 Cl 2 yapısındaki kompleksin IR spektrumunda Pt-Cl a ait 324 ve 338 cm 1 de iki band görülmesinin oluşan kompleksin cis yapısında olduğunun bir kanıtı olduğunu bildirmişlerdir 50. 1981 yılında Mylanos ve arkadaşları tarafından yapılan bir çalışmada, 2- (aminoetil) ve 2-(β-aminoetil)benzimidazol yapısındaki iki ligandın Pt(II) komplekslerinin IR spektrumlarında, Pt-Cl bantlarının 2-(aminoetil)benzimidazol ligşıyan kompleks için 320 cm 1 de güçlü, 310 cm 1 de zayıf, 2-(β-amino-etil)benzimidazolürevi kompleks için 315 ve 302 cm 1 de iki bant halinde görülmesinin komplekslerin yapılarının cis-konfigürasyonda olduğunun bir kanıtı olduğu bildirmişlerdir 13. 1992 yılında Muir ve arkadaşları tarafından imidazol, tiyazol, benzoksazol gibi N atomu taşıyan heterosiklik ligandların çeşitli metal kompleksleri üzerinde çalışmalar yapılmış, ligand olarak 2-(2 -kloro-5 -nitrostiril)benzimidazol, 2-(2 -kloro-5 -nitrostiril)-1- metilbenzimidazol, 2-(2 -kloro-5 -nitrostiril)-1-etilbenz-imidazol taşıyan [PtL 2 Cl 2 ] yapısında bazı kompleksler hazırlanmıştır 87. Komplekslerin IR spektrumları incelendiğinde, orta IR bölgesinde kompleksleşme ile bir değişiklik olmadığı, 900-600 cm 1 bölgesinde ise bantların yerlerinde kaymalar olduğu bildirilmiştir. Bu bölgede benzazol parçasının halka titreşimlerine ait bandlar görülmüştür. Bu platin komplekslerinin IR spektrumlarında platin-n gerilim bandlarının aynı bölgede bulunan diğer zayıf absorbsiyon bandları bulunması nedeni ile ayırt edilemediği ancak spektrumların çoğunda Pt-Cl gerilim bandlarının gözlendiği bildirilmiştir.

19 2-(2 -kloro-5 -nitrostiril)-1-etilbenzimidazolün Pt(II) komplekslerine ait IR spektrumunda 338 ve 326 cm 1 de iki band görülmesinin oluşan kompleksin cis izomeri olduğunun bir kanıtı olduğunu belirtmişlerdir. Gümüş ve arkadaşları tarafından 1996 yılında yayınlanan bir çalışmada, 5-H/- CH 3 /-Cl sübstitüe-2-hidroksimetilbenzimidazol türevlerinin Pt(II) kompleks-lerinin hazırlandığı ve bu komplekslere ait IR spektrumlarında 340-330 ve 318-315 cm 1 arasında Pt- Cl a ait iki ayrı titreşim bandı görüldüğü ve bu sonucun elde edilen komplekslerin cis yapısında olduğunun kanıtladığı bildirilmiştir 57. 1 H NMR SPEKTROSKOPİSİ Simetrik o-disübstitüebenzen halkası taşıyan sistemlerin 1 H-NMR spektrumlarında aromatik protonlara ait AA BB tipi simetrik pikler gözlenir. o-fenilendiamin, naftalen gibi o-sübstitüebenzen halkası taşıyan sistemlerden birisi olan benzimidazolün 1 H NMR spektrumunda da benzen halkasının protonlarına ait AA BB tipi simetrik piklerin olduğu görülür 84,88. Bu simetri, benzimidazol halkasının 2 numaralı konumundaki karbon atomundan geçen ve halkayı iki eşit parçaya bölen bir simetri düzleminin varlığı nedeniyledir. Benzimidazolün imidazol halkası üzerindeki proton, N 1 -C-N 3 boyunca eşit olarak delokalize olmaktadır. Bu protonun piridin azotu ile pirol azotu arasındaki değişimi çok hızlı olduğu için NMR spektrumunda N-H protonuna ait sinyal oda sıcaklığında yayvan singlet halinde görülmektedir 84. NMR spektrumlarının alınmasında kullanılan çözücü ile dötoryum değişimine uğraması gibi ortam şartlarına bağlı olarak imidazol halkasının N-H protonuna ait sinyal kaybolmaktadır. Ancak benzimidazol halkasının 2 numaralı konumunda N-H protonu ile molekül içi hidrojen bağı yapabilecek bir sübstitüentin bulunması halinde bu protonun değişme hızı yavaşlamaktadır 89.

20 Benzimidazol halkasının aromatik protonlarına ait AA BB tipi simetrik pikler, imidazol hidrojeninin iki azot atomu arasıda hızlı değişimi nedeni ile multipletler halinde görülür 90. Benzimidazol türevi bileşiklerin metal komplekslerinin yapılarının belirlenmesi çalışmalarında, NMR spektroskopisi yönteminin çok sık kullanıldığı görülmektedir. Kompleks ve kompleksin başlangıç bileşiği olan ligandın spektrumları aynı şartlarda alınmakta ve ligandın spektrumuna göre kompleksin spektrumunda görülen değişiklikler değerlendirilerek ve X-ışınları kristalografisi, IR, UV ve elementel analiz verileri gibi diğer bulgulardan da yararlanılarak kompleksin yapısı aydınlatılmaktadır. Benzimidazol türevi metal komplekslerinin NMR spektrumlarında gözlenen en önemli değişiklik, ligandın spektrumunda gözlenen aromatik protonlara ait piklerdeki simetrinin kaybolmuş ve bu protonlardan bazılarının yerlerinin değişmiş olmasıdır 13,34,68,90-95. Bu, benzimidazol halkasının tersiyer azot atomunun metaller ile koordinasyonu sonucu tautomerizmin engellenip, halka sistemindeki simetrinin yok oluşu nedeniyledir 84. Benzimidazol türevi bazı ligandlar, su, metanol, etanol, kloroform gibi çözücüler içerisinde çözünebildikleri halde, bu ligandların çeşitli metaller ile oluşturdukları kompleksler, sözü edilen çözücüler içerisinde genellikle çözünmemektedir. Ancak dimetilsülfoksit, dimetilformamit, asetonitril gibi çözücüler içerisinde çözünebilen 73, hatta bu çözücülerde de çözünürlüğü olmayan bazı komplekslerin NMR spektrumların alınmasında bazı sorunlar ortaya çıkmaktadır. Trans-diklorodiaminplatin(II) (Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 ) ve cis türevi cisplatin nin yapılarında bulunan platin atomuna bağlı kloro atomunun, çözücü olarak kullanılan DMSO ile yer değiştirdiği ve yapının [Pt(NH 3 ) 2 (Me 2 SO)Cl]Cl yapısına dönüştüğü 195 Pt NMR spektrumları ile belirlenmiştir 96. Bu değişimin, trans türevinde beş dakika gibi kısa bir süre içinde olduğu özellikle bildirilmiştir.

21 Farklı yapıda ligand içeren bazı Pt(II) ve Pd(II) kompleksleri üzerinde yapılan diğer 97, 98 bazı çalışmalarda da dimetilsülfoksitin bu etkisi belirlenmiştir

22 II.4. BENZIMIDAZOL TÜREVLERININ Pt(II) KOMPLEKSLERININ AKTIVITELERI ÜZERINDE YAPILMIŞ ÇALIŞMALAR Cis-diaminodikloroplatin(II) ([cis-ptcl 2 (NH 3 ) 2 ]) in 1969 yılında Rosenberg ve arkadaşları tarafından güçlü antikanserojen etkili olduğunun belirlenip, 1978 yılında klinikte kullanılmaya başlamasından sonra pek çok platin kompleksleri sentezlenmiş ve antitümör aktiviteleri üzerinde çalışılmıştır 13,51,97. Cisplatinin yaygın olarak kullanılmasına rağmen; a- Daha düşük toksisiteli, b- Klinik etkinliği daha fazla olan, c- Daha geniş spektrumlu, d- Yan etkileri azaltılmış, e- Çözünürlüğü daha fazla olan, f- Kolay rezistans gelişimi olmayan, g-diğer bileşikler ile kombine olabilme özelliğinde olan bileşiklerin geliştirilmesi amacı ile araştırma grupları tarafından bu konu üzerinde yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmaların büyük bir çoğunluğu, 1973 yılında Cleare ve Hoeschele 99 tarafından yayınlanan yapı-aktivite ilişkisi kuralları temel alınarak yürütülmüştür. Yapı-aktivite ilişkisi çalışmalarının bir sonucu olarak, platin komplekslerinin cis geometride ve genel formül olarak cis-[ptl 2 X 2 ] yapısına sahip olması gerektiği bildirilmiştir. Ligand (L) olarak en az bir tane N-H kalıntısı taşıyan ve güçlü koordinasyon bağı oluşturabilen amin grupları (primer veya sekonder amin), X olarak kolay ayrılabilen ve zayıf trans etkisi olan (Cl - =, SO 4 veya karboksilik asit kalıntısı) gruplar bulunması gerektiği ileri sürülmüştür. Ayrılan grup olarak - - ClO 4 veya NO 3 gruplarının kullanılmasını yüksek toksisite nedeni ile, ayrılmaya yatkın

23 olmayan X gruplarının da aktivitenin tamamen ortadan kalkmasına neden olmalarından dolayı ligand ve halojen seçiminin son derece önemli olduğu bildirilmiştir 100. Belirtilen bu yapı-aktivite ilişkileri, 20 yıl boyunca antitümör aktiviteli ilaç geliştirilmesi çalışmalarında dikkate alınmış ancak son yıllarda N-H kalıntısı taşımayan bazı bipiridil taç bileşiği, piridin ve bis(imidazol) gibi ligandların platin komplekslerinin antitümör aktivitelerinin belirlenmesi ile bu kurallar tartışılır hale gelmiştir 101. Ancak bu yeni yaklaşımda cisplatin ve carboplatinin klinikteki yerini alabilecek yeni bir ilacın sentezlenmesi bu güne kadar gerçekleştirilememiştir. 1983 yılında Domnina ve arkadaşları, aralarında imidazol, benzimidazol, pirolol, triazollerin de bulunduğu bazı 1-vinilazollerin Pt(II), Pd(II) ve Pd(IV) komplekslerini sentezlediklerini ve bu bileşiklerin antikanserojen etkileri ile ilgilendiklerini bildirmektedirler 51. Çalışmada ligand olarak özellikle vinazollerin seçilmesine neden olarak, vitamin B 12 gibi biyoaktif maddelerin yapısında imidazol halkasının bulunmasını göstermişlerdir. Araştırmacılar sarkoma-37 ve melanoma P-16 tümör hücrelerinin gelişiminde sadece 1-vinilimidazol ve 1-vinilbenzimidazolün Pt(II) komplekslerinin sırasıyla % 37 ve % 48 oranında azalma sağladıklarını saptamışlardır. Callaghan ve arkadaşları, 1983 yılında yaptıkları bir çalışmada, 2-metil-5- nitrobenzimidazol ve metronidazolün platin, demir, kobalt, çinko ve mangan ile oluşturdukları ML 2 X 2 yapısındaki kompleksleri hazırlamışlardır. Bileşiklerin platin kompleksleri ile özellikle ilgilendiklerini bildiren çalışmacılar, buna neden olarak sulu ortamda Pt-N bağının dayanaklılığının diğer metal komplekslerininki ile karşılaştırıldığında daha fazla oluşu ve cis-ptl 2 X 2 tipi bileşiklerin, özellikle tümör hücrelerinde DNA ile etkileşiminin yüksek oluşunu göstermişlerdir 50.

24 Araştırmacılar, platin kompleksleri dışında diğer komplekslerin su ile bozunduğunu ve bu nedenle klinikte yararlı, metal içeren heterosiklik bileşiklerin yapısında platin taşıyanların seçiminin en uygun olacağını vurgulamışlardır. 1987 yılında Coni ve arkadaşları ligand olarak 2-(4 -metil-2 -piridil)-benzimidazol, 2- (4 -metil-2 -piridil)benzoksazol, 2-(4 -metil-2 -piridil)benzotiyazol, 2-(4 -metil-8 - kinolil)benzoksazol, 2-(4 -metil-2 -kinolil)benzoksazolü kullanarak kapalı formülleri, ML 2 Br 2 ve PtL 2 Cl 2 olan Pt(II) ve Pd(II) nin metal komplekslerini sentezlemişler ve Pt(II) komplekslerinin L-1210 lösemi hücrelerine karşı aktif olmadığını bildirmişlerdir 52. Mylanos ve arkadaşları tarafından 1988 yılında 2 numaralı konumlarında aminometil veya β-aminoetil ya da α-aminoetil gruplarını taşıyan benzimidazol türevlerinin Pt(II) ve Pd(II) kompleksleri üzerinde in vitro ve in vivo antitümör aktivite çalışması yapılmıştır 13. In vitro çalışmalarda MEL-745 ve K-562 lösemi, SK-N-SN ve IMP-32 (insan nöroblastoma), Colon-205 (insan kolon karsinoma-205) hücreleri kullanılmıştır. Bileşiklerin hiçbirinde MEL-745 ve K-562 hücrelerine karşı hücre gelişimini inhibe edici etki gözlenmemiştir. Bileşiklerin sadece IMP-32 ve Colon-205 hücrelerine karşı orta derecede sitostatik etkilerin olduğu bildirilmiştir. Bu araştırmada, in vitro çalışmalar fareler üzerinde yürütülmüş ve % T/C (Test/Kontrol) değerinin 125 olması durumunda farelerin yaşam süresinin % 25 oranında arttığı belirtilmiştir. Incelenen bileşikler arasında en etkili bulunan [(2-αaminoetil)benzimidazol]PtC 2 kompleksi için bu değerin 121, aynı bileşiğin Pd(II) kompleksi için 98, [(2-â-aminoetil)benzimidazol]PtCl 2 için 116 ve bu bileşiğin Pd(II) kompleksi için 97 olduğu belirlenmiştir. Ayrıca araştırmacılar, benzimidazol halkası üzerinde çalışmaya yönelmelerine neden olarak;

25 -Imidazol halkasının, histidin ve pürin bazları gibi çeşitli biyolojik maddelerin yapısında yer alması, -Benzimidazol parçasının, vitamin B 12 yapısında bulunması ve önemli ölçüde antitümör aktivite gösterdiği 1974 yılında bildirilmiş olan Sitostasan ın (Formül.3) yapısında bulunmuş olması, (ClCH 2 CH 2 ) 2 N N N ( CH 2 ) COOH 3 Sitostasan Formül 3 -Tipik bir örneği, 2-[N,N-di(2 -kloroetil)amino]metilbenzimidazol olan ve Ehrilsh S180, 755 ve EO 771 tümör hücrelerine karşı etkili olduğu bilinen ve biyolojik alkilleyici ajanları taşıyıcı olarak yapılarında 2-aminometilbenzimidazol bulunduran bazı bileşiklerin kullanılmış olması, -2-Aminometilpiridinin Pt(II) kompleksinin Sarkoma 180 hücrelerine karşı güçlü antitümör aktivitesinin bulunmuş olmasını göstermektedirler.

34 III. G E R E Ç V E Y Ö N T E M

35 III.1. KİMYASAL ÇALIŞMALAR III.1.1. Materyal Çalışmada kullanılan tüm çözücüler (Merck) teknik veya analitik niteliktedir. Sentez başlangıç maddeleri olarak o-fenilendiamin (Merck), 4-metil-1,2-fenilendiamin (Merck), p- metoksifenilasetik asit (Merck), fenoksiasetik asit (Merck), p-klorofenilasetik asit (Merck), sodyum metabisülfit(yerli) p-metoksibenzaldehit (Merck), K 2 PtCl 4 (Aldrich ve Sigma) kullanıldı. Bileşiklerin infrared spektrumlarinin alınmasında spektral saflıkta potasyum bromür (Merck), 1 H NMR spektrumlarinin alınmasında dimetilsulfoksit-d 6 (Merck), ince tabaka kromotografisi (İTK) çalışmalarında Kieselgel 60 F 254 ile 0.2 mm kalınlığında kaplanmış hazır aluminyum plaklar (Merck) ve preparatif ince tabaka kromotografisi çalışmalarında Kieselgel 60 F 254 ile 0.5 mm kalınlığında kaplanan 20 x 20 cam plaklar kullanıldı.lekelerin

36 belirlenmesi amaca ile UVışığı, metalik iyot (Merck) ve Dragendorff belirtecinden yararlanıldı. III.1.2. Yöntem III.1.2.1. Ligand Olarak Kullanılan Benzimidazollerin Genel Sentez Yöntemleri A) Phillips Yöntemi uygulanarak elde edilen 2-(p-metoksi / kloro-benzil )ve 5(6)- metil-2-(fenoksimetil) (Bileşik no:1,2,3) sübstitüe benzimidazollerin genel sentez yöntemi: 0.01 mol 1,2-fenilendiamin ile 0.02 mol uygun karboksilik asitin 10-15 ml 5 N hidroklorik asit içinde su banyosu üzerinde, geri çeviren soğutucu altinda 6-20 saat arasında değişen sürelerde magnetik karıştırıcılı ısıtıcı ile ısıtılmasıyla elde edildi. Reaksiyonun tamamlanması ince tabaka kromotografisi (İTK) ile izlendi. İTK çalışmalarında kloroformmetanol (90:10) solvan sistemi kullanıldı. Hazır plaklar kullanılarak yapılan İTK çalışmalarında, lekelerin belirlenmesinde ultraviyole ışığı metalik iyot ve Dragendorff belirtecinden yararlanıldı.her bir bileşik, reaksiyon karışımı buz banyosu içine alınıp sodyumbikarbonat ilavesi ile çöktürülerek bazı halinde elde edildi.oluşan çökelek süzüldü.turnusol kağıdına nötr reaksiyon verinceye kadar su ile yıkandı ve vakum desikatöründe kurutuldu.daha sonra istenen bileşiğe uygun seçilen bir solvandan kristallendirildi. Oluşan kristal halindeki bileşik, süzülerek alındı ve vakum desikatöründe kalsiyum klorür üzerinde kurutuldu.

37 B) NaHSO 3 kullanılarak elde edilen 2-p-metoksifenilbenzimidazolün sentez yöntemi : 1.90 g (0.01 mol) sodyum metabisülfit suda çözüldü ve 1.36 g (0.01mol) p-metoksibenzaldehit damla damla oda ısısında ilave edildi.oluşan katım ürünü süzülerek ayrıldı. Oluşan katım ürünü ve 1.188 g (0.011 mol) o-fenilendiamin 15 ml DMF içinde çözülerek geri çeviren soğutucu altında 18 saat ısıtıldı. Bu sürenin sonunda reaksiyon içeriği 100 ml buzlu su içine boşaltıldı. Çökelek süzülüp etanol : su (1:1) dan kristallendirilerek temizlendi ve kalsiyum klorür üzerinde vakum desikatöründe kurutuldu. III.1.2.2. Elde Edilen Benzimidazol Türevlerinin Pt(Ii) Komplekslerinin Genel Sentez Yöntemleri Benzimidazol türevlerinin Pt(II) komplekslerinin sentezinde iki yol izlendi. A) Elde edilmek istenen komplekse göre seçilen etanol, metanol veya aseton içerisinde çözünürlüğü olmayan ligandın DMF içindeki çözeltisine, yine K 2 PtCl 4 ün DMF içindeki çözeltisinin ilavesi ve daha sonra reaksiyon karışımının her bileşiğe göre değişen ısı ve sürelerde karıştırılması ile bileşik 5 ve 8 elde edildi. B) Elde edilmek istenen komplekse göre seçilen ligandın 0.5 N HCl içerisindeki çözeltisine K 2 PtCl 4 ın porsiyonlar halinde ilavesi ve daha sonra reaksiyon karışımının 24 saat 60 0 C de karıştırılması ile bileşik 6 ve 7 elde edildi. Elde edilmek istenen komplekse göre seçilen 2 mmol ligand A yolu izlenerek 3 ml DMF içinde çözüldü. 1 mmol K 2 PtCl 4 3 ml DMF içinde çözülerek ligandın DMF li çözeltisi üzerine damla damla 30 dakikada ilave edildi.elde edilmek istenen komplekse göre seçilen 1.75 mmol ligand B yolu izlenerek 3 ml 0.5 N HCl içinde çözüldü.1 mmol K 2 PtCl 4

38 porsiyonlar halinde ilave edildi.a ve B yolu izlenerek hazırlanan karışımlar 60 0 C de magnetik karıştırıcılı ısıtıcı üzerinde geri çeviren soğutucu altında değişik sürelerde karıştırıldı.reaksiyon ortamından alınan kromotografi örnekleri ile reaksiyonun tamamlandığı belirlendikten sonra A yolu izlenen sentez çalışmalarında reaksiyon sonucu çöken KCl süzülerek ayrıldı.süzüntü üzerine %5 NaCl ilave edilerek oluşan komplekslerin çökmesi sağlandı.daha sonra oluşan çökelek süzülerek ayrıldı ve su,etanol ve eter ile yıkandı.elde edilen bileşik 5 ve 8 nin saf ürün olmayıp karışım oldukları görüldü.preparatif ince tabaka kromotografisi uygulanarak ayırım yapıldı.elde edilen her fraksiyonun ayrı ayrı IR ve 1 HNMR spektrumları alındı. Bu şekilde elde edilmek istenen bileşik belirlenerek saf ürün elde edildi.b yolu izlenen reaksiyon sonucu çöken bileşik 6 ve 7 etanol, su ve eter ile yıkanarak temizlendi.

39 III.2. ANALİTİK ÇALIŞMALAR III.2.1. Erime Noktasi Tayini Sentezi yapılan bileşiklerin erime dereceleri, Electrothermal 9200 erime derecesi tayini cihazi ile saptandi ve değerler düzeltilmeden verildi. Çalışmaları III.2.2. İnce Tabaka Kromotografisi İle Yapılan Kontroller Ve Saflaştırma III.2.2.1. Materyal Plaklar: İnce kromotografi çalışmalarında Kieselgel 60 F 254 ile 0.2 mm kalınlığında kaplanmış hazır alüminyum plaklar (Merck) kullanıldı. Preparatif ince tabaka kromotografi çalışmalarında Kieselgel 60 F 254 ile 0.5 mm kalınlığında kaplanan 20x20 cam plaklar kullanıldı. Çözücü sistemleri: Sentezi yapılan bileşiklerin kromotografik kontrollerinde aşağıdaki çözücü sistemleri kullanıldı. - Kloroform: Metanol (90:10) - Diklorometan: Metanol (90:10) Lekelerin belirlenmesi: Kromotogramlarda sentez ürünleri ve başlangıç maddelerine ait lekelerin belirlenmesinde UV ışığı, Dragendorf belirteci ve iyot buharından yararlanıldı.

40 III.2.3. Elementel Analizleri Bileşiklerin elemental analizleri (C, H, N) TÜBİTAK ( Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu) Enstrümantal Analiz Laboratuvarında Hewlett Packard 185 Analiz Tayin Aygıtı kullanılarak yapıldı. III.2.4. Spektroskopik Kontroller III.2.4.1. IR Spektrumları Bileşiklerin IR spektrumları, potasyum bromür (Merck) ile 10 t/cm 2 basinçta hazırlanan, yaklaşik % 1 oraninda bileşik içeren diskler kullanilarak, Pelkin Elmer 1330 IR spektrofotometresi ve Hewlett Packard IR spektrofotometresinde alındı ve dalga sayısı (cm -1 ) cinsinden değerlendirildi. III.2.4.2. 1 H NMR Spektrumları Bileşiklerin 1 H NMR spektrumları, dimetilsulfoksit-d 6 (Merck) içindeki çözeltileri ile Bruker (400 MHz) spektrofotometresinde alınıp kimyasal kayma değerleri δ skalasinda değerlendirildi. Eşleşme sabitleri Hz olarak verildi.