T.C. BÜLET ECEVİT ÜİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PRJESİ KESİ RAPR PRJE 2010-13-02-04 PRJEİ ADI Benzimidazol Substitüe Ligandların Sentezi ve Kompleks Bileşikleri Unvanı Adı-Soyadı (Proje yöneticisi) Unvanı Adı-Soyadı Proje Ekibi : Prof. Dr. Abdurrahman ŞEGÜL : Uzm. H. Zekeriya Doğan RAPR TARİHİ 19.10.2012
LİGAD SETEZİ 6,6'-dimetil-2,2'-bipiridin 2-bromo-6-metil piridin, Pd/C, CsF ve EtH DMS içerisinde hızlı bir şekilde karıştırılarak 50mL lik balonda 120 C de 2 gün döndürüldü. [1] Bir diğer sentez yönteminde ise 100mL lik balona 3eq icl2 6H2 ve 3eq PPh3 konuldu. 10mL kuru THF eklenerek çözündü. Sıcaklık 50ºC ye sabitlendi. Koyu kahverengi berrak olmayan bir karışım oluştu. Üzerinden Ar gazı geçirildi. 10eq Zn eklendi ve argon gazı geçirilerek karıştırıldı. 10eq Bu4Br eklendi ve renk boncuk maviye dönüştü. Ar gazı geçirilerek 10mL THF de çözünmüş 10eq 2-bromo-6-metil piridin eklendi. Renk 5 dakika içderisinde yeşile döndü. İlerleyen dakikalarda yeşil renk koyulaşmaya başladı. 1 gün döndürüldü. [2] 1:4 EtAc Hex kolon yapıldı. Kalan beyaz katı 0,79g elde edildi. Pd/C Br 100,0 95 90 85 80 75 70 65 3054 2852 2925 1892 1823 1729 1965 1575 1307 1277 1156 912 851 782 60 55 50 %T 45 1475 1179 1195 996 1026 1069 1087 40 35 1119 30 1432 25 20 15 10 741 719 690 5 0,0 4000,0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400,0 cm-1
IR (ATR, υ/cm -1 ): 3054 (C-H ar), 2925 (-Me), 1575 (C=), 1475 (C=C)
1 H MR (400MHz, DMS-d6 δppm): 8,17 (d, J = 7,74Hz, 1H); 7,80 (t, 1H); 7,29 (d, J = 7,48, 1H); 2,55 (s, 3H). 6,6'-diasetil-2,2'-bipiridin 500 ml lik iki boyunlu cam balona, icl2 6H2, kurutulmuş PPh3 konuldu ve üzerinden azot gazı geçirildi. 200 ml kurutulmuş DMF eklendi. Renk hemen maviye döndü. PPh3 ve icl2 6H2 tamamen çözündükten sonra, 50 ºC de DMF de çözülmüş Zn tozu eklendi. Çözelti rengi önce yeşile sonra kırmızı-kahverengiye döndü. 1 saat karıştırıldı. Bulanık kahverengi süspanse Sonra 20 ml DMF de çözülmüş 2-asetil-6-bromo piridin damla damla eklendi. 24 saat 60 ºC de karıştırıldı. Çözelti yarıya kadar konsantre edildi. 500 ml su eklendi ve dikkatli bir şekilde derişik amonyak (200 ml) içine döküldü. 3 gün karıştırıldı. Çözeltinin rengi maviye döndü. Sütlü kahverengi süspanse PPh3 filtrasyonla ayrıldı ve süzüntü diklorometan ile ekstraksiyon yapıldı. Birleştirilen organik faz yarı konsantre hidroklorikasit ile muamele edildi, asitik sulu faz ayrıldı. Daha sonra asitik sulu çözelti sodyumkarbonat ile nötürleştirildi. luşan beyaz çökelek süzülerek ayrıldı. [2-4] Diklorometan içerisinde beyaz iğne tipi kristaller oluştu. e.n:178.5-179.5 C
IR Spektrumu 100,0 95 90 85 80 75 70 65 1893 2991 1974 1835 3037 3056 1670 1590 1484 1332 1276 1394 1311 1025 925 846 861 60 55 995 50 %T 1071 1094 45 40 748 35 30 1437 25 1182 20 15 1119 10 5 693 719 0,0 4000,0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400,0 cm-1 IR (ATR, υ/cm -1 ): 3057 (C-H ar), 1697 (C=), 1574 (C=), 1437 (C=C) e.n. 178 C
2,2-bipiridin-6,6-dikarboksilik asit 22g KMn4 su içinde çözünür ve üzerine 4g 6,6-dimetil-2,2-bipiridin (m.p. 93-95 C) eklenir. da sıcaklığında karıştırılır ve sıcaklık 60 C ye çıkarılır. Bu sıcaklıkta 0,5 saat döndükten sonra 6 saat reflaks edilir. Permanganat rengini mor-menekşe rengini kaybederek kahverengi bir hal alır. Sıcakken mangan dioksit süzülerek ayrılır. Süzüntü kloroform ile ekstrakte edilerek reaksiyona girmeyen 6,6-dimetil-2,2-bipiridin geri kazanılır. Süzüntü yoğunlaştırılarak 100mL ye getirilir, eterle extraksiyon edilerek kalan bazik su fazı derişik HCl ile asitlendirilerek beyaz çökelek elde edildi. Madde sırası ile etanol, aseton ve eter ile yıkandı. vakum altında 100 C de 2 saat kurutuldu. [5] e.n. >400 C KMn 4 H H IR Spektrumu
100,0 95 90 85 80 75 3053 70 65 60 55 50 %T 1704 1582 1558 1224 1284 1256 1448 1328 1412 1386 1131 1004 1080 1155 993 1029 926 906 816 658 717 45 690 40 35 762 30 745 25 20 15 10 5 0,0 4000,0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400,0 cm-1 IR (ATR, υ/cm -1 ): 3458 (-H), 3085 (C-H ar), 1694 (C=), 1582 (C=), 1451 (C=C) e.n. >400 C
H H Chemical Formula: C 12 H 8 2 4 Molecular Weight: 244,20 L+a:267.1 6,6'-bis-benzimidazol-2,2'-bipiridin 2 boyunlu balonda 25g polifosforik asit akışkan hale gelinceye kadar ısıtıldı. Üzerine 6,4 mmol (0,69g) o-fenilendiamin eklendi ve çözünmesi beklendi. 0,8g 2,2-bipiridin-6,6-dikarboksilik asit (3,2mmol) eklendi. Sıcaklık 190 C de tutuldu. Renk koyu yeşil ir hal aldı. 2 saat reflaks edildi. Yeşil ağdamsı çözelti 250mL soğuk suya boşaltıldı. Beyaz bulut çökelek oluştu. H3 ile nötralleştirildi. Çözelti rengi yavruağzı oldu. Ertesi gün çözelti rengi kırmızılaşmıştı. Süzülerek su ile yıkandı. Ten rengi çökelek vakum etüvünde kurutuldu ve MeH de çözündü. [6, 7] e.n. 205 C IR Spektrumu
100,0 95 90 85 80 75 70 3056 1489 1230 1114 1147 1008 992 927 901 843 792 820 766 655 65 1372 60 1276 55 1570 1317 50 %T 1433 1415 45 40 35 30 25 737 20 15 10 5 0,0 4000,0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400,0 cm-1 IR (ATR, υ/cm-1): 3062 (C-H ar), 1570 (C=), 1446 (C=C) e.n. 205 C
1 H MR (400MHz, DMS-d6 δppm): 13,18 (s, 1H); 9,11 (d, 1H, J = 7,11Hz); 8,45 (d, 1H, J = 7,01Hz); 8,24 (t, 1H); 7,78 (d, 1H, J = 7,88); 7,68 (d, 1H, J = 7,79); 7,34 (t, 1H); 7,27 (t, 1H). 6,6'-bis-(-metil-benzimidazol)-2,2'-bipiridin 5mmol 2,2-bipiridin-6,6-dikarboksilik asit (1,221g) ve 10mmol -metil-o-fenilen daimin (122,17g/mol ; 1,075g/mL) (1,2217g=1,136mL) ölçüldü. 25g PPA çift boyunlu balona tartılarak ısıtıldı ve akışkan hale getirildi. Yaklaşık 150 C civarında dikarboksili asit eklendi. Köpürerek çözünmeye başlayan asit sonuçta bulanık açık kahverengi çözelti halini aldı. Çözünme tamamlanınca üzerine insülin iğnesi ile damla damla -metil-o-fenilen daimin eklendi ve mor duman ile siyah koyu mor çözelti oluşumu gözlemlendi. 200-230 C arası 2 saat reflaks edildi ve işlemlerin her basamağında sistemden azot geçirildi. Yeşil viskoz çözelti 250mL soğuk suya döküldü. Yeşil mavi katı olarak çöken çözelti karıştırıldı ve H3 ile nötralize edildi. luşan koyu yeşil çökelek süzüldü ve vakumda kurutulmaya bırakıldı. Geriye açık kahverenci süzüntü kaldı. Çökelek MeH de çözündü ve kaynatıldı. Aktif karbondan geçildi. Beyaz-krem katı elde edildi (e.n. 130 C). ötral süzüntü fazı kloroform ile ekstrakte edildi ve beyaz katı çekildi [7, 8] e.n. 190 C
H H + H H 2 IR Spektrumu 100,0 95 90 85 1775 80 75 70 1598 1008 65 1331 1291 1217 992 60 55 2849 1260 1128 1147 1102 897 770 818 760 688 50 %T 45 1712 1568 1466 1450 1072 40 1422 35 30 25 727 20 15 10 5 0,0 4000,0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400,0 cm-1 IR (ATR, υ/cm-1): 3046 (C-H ar), 1581 (C=), 1424 (C=C) e.n. 190 C
6,6'-bis-naftoimidazol-2,2'-bipiridin 25g polifosforik asit akışkan hale gelinceye kadar ısıtıldı. Üzerine 6,32mmol 2,3-diamino naftalin (m.p. 193-196 C) eklendi ve çözünmesi beklendi. 2,2-bipiridin-6,6-dikarboksilik asit eklendi. Sıcaklık 160-180 C arasında tutuldu. Kahverengi bir çözelti halindedir. Bir gün mavi renk değişimi gözlenebilmesi için reflaks edildi. Renk değişimi olmadı. Siyah-koyu kahverengi çözelti 300mL suya boşaltıldı. Siyah çökelek oluştu. a2c3 ile nötralize edildi ve çökelek süzüldü. Vakum etüvünde kurutuldu ve MeH de çözündü. [6, 7] H H + H 2 H 2 PPA H H 100,0 95 90 85 80 75 70 3049 1502 1534 65 1371 1230 60 1568 55 50 %T 45 1468 1455 1414 1265 1111 994 809 708 686 40 35 30 856 736 25 20 15 10 5 0,0 4000,0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400,0 cm-1
IR (ATR, υ/cm-1): 3049 (C-H ar), 1621 (C=), 1568 (C=C). e.n. 180 C
1 H MR (400MHz, DMSd6 δppm): 13,25 (s, 1H); 9,20 (d, 1H, J = 7,81Hz); 8,57 (d, 1H, J = 7,69Hz); 8,33 (m, 2H); 8,08 (m, 3H); 7,41 (m, 2H). 6,6'-bis-(-metil sülfonil benzimidazol)-2,2-bipiridin 1 eq 6,6'-bis-benzimidazol-2,2'-bipiridin 20mL kuru DMF de çözündü ve 100mL lik şilifli erlene konularak içerisinden azot geçirildi. Üzerine 2,5 eq %60 lık ah eklenerek buz banyosunda 0 C de 1 saat karıştırıldı. 1 saat sonunda karışıma 2,2 eq MeS2Cl eklendi. Ekleme sunucunda renkte bir açılma gözlendi. Karışım oda sıcaklığında 18 saat karıştırıldı. 18 saat sonunda karışım 150mL su içerisine döküldü ve yüzen beyaz bir çökelek oluştu. Çökelek süzülerek ayrıldı. DCM da safsızlık çözündü. Çözünmeyen sarımsı katı kaldı. Madde DMF de çözündü. [9] H H Cl ah S S S
100,0 95 90 85 80 75 70 1520 65 60 55 50 %T 45 3061 2922 2852 1624 1591 1571 1455 1373 1316 1149 1081 1044 891 40 1231 811 35 991 30 25 20 15 10 740 5 0,0 4000,0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400,0 cm-1 IR (ATR, υ/cm-1): 3061 (C-H ar), 2922 (-CH3), 1624 (C=), 1571 (C=C), 1373, 1149, (S=) e.n. 260 C 6,6'-bis-(-metil sülfonil naftilimidazol)-2,2-bipiridin 1 eq 6,6'-bis-naftilimidazol-2,2'-bipiridin 20mL kuru DMF de çözündü ve 100mL lik şilifli erlene konularak içerisinden azot geçirildi. Üzerine 2,5 eq %60 lık ah eklenerek buz banyosunda 0 C de 1 saat karıştırıldı. 1 saat sonunda karışıma 2,2 eq MeS2Cl eklendi. Ekleme sunucunda renkte bir açılma gözlendi. Karışım oda sıcaklığında 18 saat karıştırıldı. 18 saat sonunda karışım 150mL su içerisine döküldü ve yüzen beyaz bir çökelek oluştu. Çökelek süzülerek ayrıldı. DCM da safsızlık çözündü. Çözünmeyen sarımsı katı kaldı. Madde DMF de çözündü. [9]
H H Cl ah S S S 6,6'-bis-( -asetoksipropionil naftoidazol)-2,2-bipiridin 1eq 20mL kuru DMF içerisinde 250mL lik şilifli erlende çözündü. 2,5eq ah eklenerek 2 geçirildi ve tuz buz banyosunda 0ºC de 1 saat karıştırıldı. 2,2eq (s)-(-)-2-acetoxypropionyl chloride eklendi ve oda sıcaklığında 18 saat karıştırıldı. Ürün süzülerek DCM içerisinde çözündü. 1M HCl ile asitlendirilerek uçuruldu. [9]
100 90 1718,12 80 70 60 2921,41 1149,01 975,99 1591,35 1124,30 1653,91 1007,09 1375,91 992,47 1568,88 1232,03 1277,70 1099,21 1315,09 1444,94 1414,02 705,63 809,96 659,16 %T 50 40 739,15 30 20 10 0 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 650 IR (ATR, υ/cm-1): 2921 (-CH3), 1653 (C=), 1444 (C=C) Palatinum(II) 6,6'-bis-benzimidazol-2,2-bipiridin 0,3g K2PtCl4 (0,723mmol) 10mL su içerisinde çözündü (kırmızı). 0,28g Z24 (0,723mmol) 50mL EtH içerisinde çözünerek (sarı) iki çözelti karıştırıldı ve geri soğutucu altında kaynatıldı. 3 saat sonra siyah çökelek oluşu. Siyah çökelek süzülerek (geriye sarı çözelti kaldı) su ve EtH ile yıkandı ve DMF de çözündü (yoğun turuncu çözelti) [10-13]
Paladyum(II) 6,6'-bis-(-metil benzimidazol)-2,2-bipiridin 0,053g Z25 (0,13mmol) 10mL EtH içerisinde ısıtılarak çözündü (açık sarı çözelti). 0,13mmol K2PdCl4 0,042g 10mL 0,2M HCl içerisinde çözünerek ısıtıldı (turuncu çözelti). Ligant metal çözeltisine damla damla eklendi. Ekleme anında krem rengi çökelek oluştu. [10-13] 1. Shao, L., et al., Ethanol-promoted reductive homocoupling reactions of aryl halides catalyzed by palladium on carbon (Pd/C). Applied rganometallic Chemistry, 2010. 24(5): p. 421-425. 2. Iyoda, M., et al., Homocoupling of Aryl Halides Using ickel(ii) Complex and Zinc in the Presence of Et4I. An Efficient Method for the Synthesis of Biaryls and Bipyridines. Bulletin of the Chemical Society of Japan, 1990. 63(1): p. 80-87. 3. Janiak, C., et al., Modified Bipyridines: 5,5 -Diamino-2,2 -bipyridine Metal Complexes Assembled into Multidimensional etworks via Hydrogen Bonding and π π Stacking Interactions. European Journal of Inorganic Chemistry, 1999. 1999(9): p. 1507-1521. 4. Dogan, H.Z., A. Sengul, and S.J. Coles, 1-[6-(6-Acetylpyridin-2-yl)pyridin-2-yl]ethanone. Acta Crystallographica Section E, 2011. 67(6): p. o1295. 5. Case, F.H., The Synthesis of Certain Substituted 2,2'-Bipyridyls1. Journal of the American Chemical Society, 1946. 68(12): p. 2574-2577. 6. Addison, A.W. and P.J. Burke, Synthesis of some imidazole- and pyrazole- derived chelating agents. Journal of Heterocyclic Chemistry, 1981. 18(4): p. 803-805. 7. Mizushima, K., et al., Ruthenium(II) complexes with the tetradentate 6,6'-bis(oxazolinyl or benzimidazolyl)-2,2'-bipyridine ligand: synthesis, electrochemical properties, and catalytic reactivities. Inorganica Chimica Acta, 1997. 261(2): p. 175-180. 8. Addison, A.W., T.. Rao, and C.G. Wahlgren, Synthesis of some benzimidazole- and benzothiazole-derived ligand systems and their precursory diacids. Journal of Heterocyclic Chemistry, 1983. 20(6): p. 1481-1484. 9. Ruettimann, S., et al., Self-assembly of dinuclear helical and non-helical complexes with copper(i). Journal of the American Chemical Society, 1992. 114(11): p. 4230-4237. 10. Casas, J.S., et al., Pd(II) and Pt(II) complexes of 2,2'-biimidazole and its,'-dimethyl derivative. The crystal structure of [{PtBr(DMS)}2(Me2bim)] (Me2bim=,'-dimethyl- 2,2'-biimidazole). Polyhedron, 2003. 22(8): p. 1113-1121. 11. Price, J.H., et al., Palladium(II) and platinum(ii) alkyl sulfoxide complexes. Examples of sulfur-bonded, mixed sulfur- and oxygen-bonded, and totally oxygen-bonded complexes. Inorganic Chemistry, 1972. 11(6): p. 1280-1284.
12. Casas, J.S., et al., Synthesis and cytotoxicity of 2-(2 '-pyridyl)benzimidazole complexes of palladium(ii) and platinum(ii). Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 2005. 631(11): p. 2258-2264. 13. Budzisz, E., et al., Synthesis and X-ray structure of platinum(ii), palladium(ii) and copper(ii) complexes with pyridine-pyrazole ligands: Influence of ligands' structure on cytotoxic activity. Polyhedron, 2009. 28(3): p. 637-645.