Bazı Makrosiklik Resöptörlerin Moleküler Tanımada Kullanılması Üzerine Bir Derleme

Benzer belgeler
Bileşiğin basit formülünün bulunması (moleküldeki C, H, O, X atomlarının oranından, veya molekül ağırlığından)

KAYE ve Spektrokimyasal seri

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı : Nadir DEMİREL

Spektroskopi ve Spektrofotometri. Yrd. Doç. Dr. Bekir Engin Eser Zirve University EBN Medical School Department of Biochemistry

Infrared Spektroskopisi ve Kütle Spektrometrisi

Spektroskopi. Elektromanyetik ışımanın madde ile etkileşimini inceleyen bilim dalına spektroskopi denir.

R RAMAN SPEKTROSKOPİSİ CAN EROL

Bağlanma Sabiti K ass nın NMR Verilerinden Hesaplanması Üzerine Derleme

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

Nanomalzemelerin Karakterizasyonu. Yapısal Karakterizasyon Kimyasal Karakterizasyon

Spektroskopi. Madde ile ışın arasındaki etkileşmeyi inceleyen bilim dalıdır.

ÖZGEÇMİŞ. Adresi : Dumlupınar Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü

P-nitrofenil pivalat Molekülünün Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi ile İncelenmesi. Can ALAŞALVAR 1, Nuri ÖZTÜRK 2

T.C. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ. Rektörlüğü ne. Fakültemizde bulunan Ar-Ge Laboratuarı 2014 Yılı Faaliyet Raporu ektedir.

Görev Unvanı Görev Yeri Yıl

BÖLÜM 7. ENSTRÜMENTAL ANALİZ YÖNTEMLERİ Doç.Dr. Ebru Şenel

PROBLEM 5.1. PROBLEM 5.2 Örnek Çözüm PROBLEM 5.3. Başlama basamağı. Gelişme basamağı. Sonlanma basamağı

Her madde atomlardan oluşur

İÇİNDEKİLER TEMEL KAVRAMLAR Atomlar, Moleküller, İyonlar Atomlar Moleküller İyonlar...37

2.2.9 UV ve Görünür Alan Spektroskopisinin Uygulamaları

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı: Halil İbrahim UĞRAŞ. 2. Doğum Tarihi: Unvanı: Doçent doktor. 4. Öğrenim Durumu:

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ

3.1 ATOM KÜTLELERİ MOL VE MOLEKÜL KAVRAMLARI Mol Hesapları SORULAR

1.1. BİLGİSAYAR DESTEKLİ İLAÇ ETKEN MADDE TASARIM VE GELİŞTİRME YÖNTEMLERİ

Dalga boyu aralığı Bölge. Dalga sayısı aralığı (cm. ) Yakın Orta Uzak

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ KİMYA ANABİLİM DALI

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

KİMYA-IV. Yrd. Doç. Dr. Yakup Güneş

CANLILARDA TAMPONLAMA

EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI KİMYA ANABİLİM DALI DERS PLANI Güz Yarı yılı HAFTALIK DERSİN ADI

SPEKTROSKOPİ. Spektroskopi ile İlgili Terimler

Ref. e_makaleleri, Enstrümantal Analiz, IR ve 1 H NMR ile Yapı Tayini

$e"v I)w ]/o$a+ s&a; %p,{ d av aa!!!!aaa!a!!!a! BASIN KİTAPÇIĞI

( PİRUVİK ASİT + SU + ALKOL ) ÜÇLÜ SIVI-SIVI SİSTEMLERİNİN DAĞILIM DENGESİNİN İNCELENMESİ

Lise İstanbul Kabataş Erkek Lisesi (Y.D.A) İlköğretim İbrahim Alaettin Gövsa İ.Ö.O

NANO KURġUN ÜRETĠMĠ VE KARAKTERĠZASYONU

İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ

Toluidin Moleküllerinin Elektronik Soğurma Spektroskopisi

Enstrümantal Analiz, Elektromagnetik Işının Özellikleri

vitamininin indirgenmesi istemli midir?

10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar

İçindekiler. Cilt 1. 1 Kimyanın Temelleri Cilt 2 16

GÜZ DÖNEMİ KİMYA A.B.D YÜKSEK LİSANS VE DOKTORA DERS PROGRAMI

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

bağlanma izomerliği incelenecektir. Bu nedenle İnorganik Kimya kitaplarında izomerlik ile ilgili bölümler okunarak önbilgiye sahip olunmalıdır.

Complexation of Crown Ether Derivative with Sodium Ion was Investigated by NMR Relaxation Time Measurement

ÇÖZÜNÜRLÜK (ORTAK İYON ETKİSİ ) (Çöktürme ile Ayırma)

EK-6. ÖZGEÇMĠġ. Derece Alan Üniversite Yıl. Lisans Kimya Bölümü Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi 2002

KANTİTATİF YAPI-ETKİ İLİŞKİLERİ ANALİZİNDE KULLANILAN FİZİKOKİMYASAL PARAMETRELER (QSAR PARAMETRELERİ)

6.4. Çözünürlük üzerine kompleks oluşumunun etkisi Çözünürlük üzerine hidrolizin etkisi

Kimyasal analiz : bir örnekteki bileşenleri v bileşenlerin konsantrasyonların bulmak için yapılan işlemi genel adıdır.

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

Chemistry, The Central Science, 10th edition Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay, Jr.; and Bruce E. Bursten. Kimyasal Bağlar.

İYON TEPKİMELERİ. Prof. Dr. Mustafa DEMİR. (Kimyasal tepkimelerin eşitlenmesi) 03-İYON TEPKİMELERİ-KİMYASAL TEPKİMELERİN EŞİTLENMESİ 1 M.

ASİTLER VE BAZLAR ASİT VE BAZ KAVRAMLARI

KİMYASAL DENGE. AMAÇ Bu deneyin amacı öğrencilerin reaksiyon denge sabitini,k, deneysel olarak bulmalarıdır.

KİMYA II DERS NOTLARI

Atomlar ve Moleküller

ASİTLER VE BAZLAR ASİT VE BAZ KAVRAMLARI M.DEMİR ASİT VE BAZ KAVRAMLARI 1

Stereoizomeri. Kiral özellikli maddeler, polarize ışığın titreşim düzlemini çevirme özelliğine sahiptir. optikçe aktif bileşikler

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

BASIN KİTAPÇIĞI ÖSYM

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

5.111 Ders Özeti # (suda) + OH. (suda)

ÇÖZELTILERDE DENGE. Asitler ve Bazlar

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

BİYOKİMYAYA GİRİŞ: ATOM, MOLEKÜL, ORGANİK BİLEŞİKLER

ECZACILIK FAKÜLTESİ ANALİTİK KİMYA. Dersin Kodu Dersin Adı Z/S T U K

Ultraviyole-Görünür Bölge Absorpsiyon Spektroskopisi

BAZI DİTİYOFOSFONAT -O-ALKİL ESTERLERİNİN PARAMAGNETİK PRASEODİMYUM(III) KOMPLEKSLERİNİN SPEKTROSKOPİK İNCELENMESİ

KARBON ve CANLILARDAKİ MOLEKÜL ÇEŞİTLİLİĞİ

8. Hafta Amino Asitler, Peptidler ve Proteinler: Prof. Dr. Şule PEKYARDIMCI PEPTİT BAĞI

Molekül formülü bilinen bir bileşiğin yapısal formülünün bulunmasında:

Adsorpsiyon. Selçuk Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi. Kimya Mühendisliği Bölümü. Kimya Mühendisliği Laboratuvarı II DENEYİN AMACI

KİM-118 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

Katlı oranlar kanunu. 2H 2 + O 2 H 2 O Sabit Oran ( 4 g 32 g 36 g. 2 g 16 g 18 g. 1 g 8 g 9 g. 8 g 64 g 72 g. N 2 + 3H 2 2NH 3 Sabit Oran (

K213 ANALİTİK KİMYA I

Yrd. Doç. Dr. Seçil ÇELİK ERBAŞ

T.C. Ölçme, Seçme ve Yerleştirme Merkezi

kpss Önce biz sorduk 50 Soruda 35 SORU Güncellenmiş Yeni Baskı ÖABT KİMYA Tamamı Çözümlü DENEME

GAZ ABSORPSİYON/DESORPSİYON SİSTEMLERİ TASARIMI

METAL OKSALAT HİDRATLARI

Sübstitüye Benzil Grubu İçeren Tetraaminoalkenlerin Üre, Tiyoüre ve Selenoüre Türevlerinin Sentezi. Beyhan Yiğit 1*, Bekir Çetinkaya 2

AKTİVİTE KATSAYILARI Enstrümantal Analiz

MOL KAVRAMI I. ÖRNEK 2

ÖZGEÇMĠġ ArĢ. Gör. Dr. Hakan BEKTAġ

ESERLER Polimer Kimyası ve Endüstrisine Giriş adlı toplam 175 sayfalık kitabım basılmıştır. İlgililere duyurulur.

Elektromanyetik Işıma Electromagnetic Radiation (EMR)

AROMATİK BİLEŞİKLER

İLAÇ ETKEN MADDESİ ARAŞTIRMA VE GELİŞTİRME YÖNTEMLERİ. Prof. Dr. Esin AKI Farmasötik Kimya Anabilim Dalı

PRĐDĐN ĐÇEREN C 2 -SĐMETRĐK MAKROSĐKLĐKLERĐN SENTEZĐ VE MOLEKÜLER TANIMA ÖZELLĐKLERĐNĐN ĐNCELENMESĐ

Genel Kimya 101-Lab (4.Hafta) Asit Baz Teorisi Suyun İyonlaşması ve ph Asit Baz İndikatörleri Asit Baz Titrasyonu Deneysel Kısım

Co(III) kompleksinin Yer değiştirme Tepkimesi Kinetiği

Doğal Rb elementinin atom kütlesi 85,47 g/mol dür ve atom kütleleri 84,91 g/mol olan 86 Rb ile 86,92 olan 87

1 mol = 6, tane tanecik. Maddelerde tanecik olarak atom, molekül ve iyonlar olduğunda dolayı mol ü aşağıdaki şekillerde tanımlamak mümkündür.

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

Kuvvetli Asit ve Kuvvetli Baz Titrasyonları

Transkript:

Bazı Makrosiklik Resöptörlerin Moleküler Tanımada Kullanılması Üzerine Bir Derleme Yrd. Doç. Dr. Murat SÜNKÜR Batman Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, 72100 Batman Türkiye, *murat.sunkur@batman.edu.tr Özet Moleküler tanıma çalışmalarının organik kimyadaki önemi gün geçtikçe artmaktadır. Canlı hücrelerindeki biyomoleküllerde, tıbbi ve zirai ilaçların çoğunda kiral moleküller bulunmaktadır. Biyolojik moleküllerin temel yapı taşı olmalarından dolayı amin veya protonlanmış amin bileşikleri ile yapılan moleküler tanıma çalışmaları çok ilgi görmektedir. Bu kiral moleküllerin tanıma çalışmalarında kullanmak için de birçok yeni reseptör bileşik sentezlenmiştir. Bu çalışmada dört makrosiklik reseptörün kiral organik amonyum tuzları ve amino asitlerle tanıma çalışmalarında kullanılan nicel tayin yöntemleri üzerine bir inceleme yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Moleküler tanıma, kiral molekül, spektroskopi, moleküler modelleme. A Review on the Use of Some Macrocyclic Receptors in Molecular Recognition Abstract The importance of molecular recognition studies in organic chemistry is increasing day by day. There are chiral molecules in the biomolecules in living cells and in the majority of pharmaceuticals and agrochemicals. Because they are the building blocks of biological molecules, molecular recognition studies with amine or protonated amine compounds is widespread interest. Many novel receptor compound was synthesized for in use recognition study of this chiral molecules. In this study, it conducted a review on the quantitative determination methods for used on recognition studies of four macrocyclic receptors with chiral organic ammonium salts and amino acids. Keywords: Molecular recognition, chiral molecul, spectroscopy, molecular modeling. 215

1. GİRİŞ Amin ve protonlanmış amin bileşikleri ile yapılan enantiyomerik tanıma çalışmaları, bu bileşiklerin biyolojik moleküllerin temel yapı taşları olmalarından dolayı önemlidir. Kiral organik amonyum tuzlarının, kiral taç eterlerle enantiyomerik tanınması ilk kez Cram ve çalışma grubu tarafından çalışıldı [1]. Onların öncü çalışmalarından beri optikçe aktif amonyum tuzlarının, kiral taç eterlerle enantiyomerik tanınma olayı oldukça ilgi çekici bir hale geldi [2]. Taç eterlerdeki seçiciliği ve kompleksleşme kararlılığını artırmaya yönelik, çeşitli yapısal değişiklikler yapılma yoluna gidildi. Taç eterler, örneğin metal ve organik katyonlara seçici olarak güçlü bir şekilde bağlanma yeteneği gösterirler [3-6]. Kiral reseptör moleküllerin sentezinin asıl amacı konuk molekülleri için moleküler tanıma çalışmalarıdır. Yeni kiral makrosikliklerin moleküler tanıma yeteneğini ölçmede infrared (IR) spektroskopisi, FAB-MS, fluoresans spektroskopisi, ultraviolet-visible (UV-Görünür), moleküler modelleme ve NMR titrasyon gibi çeşitli spektroskopik metotlar kullanışlı araçlardır. Moleküler tanımanın derecesi, bu metotlarla nicel olarak ölçülebilir. 2. IR SPEKTROSKOPİSİ Moleküler tanıma çalışmalarında IR Spektroskopisi yaygın olarak kullanılan bir metottur [7]. Poliamit makrosiklikler durumunda, C=O çift bağı 1650 cm -1 de karakteristik bir pike sahiptir. Hidrojen bağı oluşması, konukçuyla konuk arasındaki etkileşime işaret eden pik pozisyonunun daha düşük frekansa kaymasına neden olur. Şekil 1 de bu çalışmada incelenen makrosikliklerin yapıları verilmiştir. Tablo 1 de konuk molekülleriyle makrosikliklerin belirtilen C=O ve N-H bandlarının konuğun ve kompleksinin titreşim frekansları ve bunlar arasındaki Δν CO ve Δν NH farkları değişik konukçularla konukların etkileşimine örnek olarak verilmiştir. 1 2 3 4 Şekil 1. Çalışmada incelenen makrosiklikler. 216

Tablo 1. Makrosiklikler ile konuk moleküllerinin IR verileri(ν/cm -1 ). Konukçu+konuk ν C=O Δν C=O ν N-H Δν N-H 1 1669 3426 1+L-Ala-OMe. HCl 1658 11 3422 4 1+D-Ala-OMe. HCl 1651 18 3420 6 1+L-Phe-OMe. HCl 1659 10 3420 6 1+D-Phe-OMe. HCl 1650 19 3390 36 1+L-Val-Obz. HCl 1655 14 3420 6 1+BPHME 1659 10 3392 34 1+CPH 1657 12 3443-17 2 1648-2+L-Phe-OMe. HCl 1644 4 - - 2+D-Phe-OMe. HCl 1642 6 - - Katı haldeki 1:1 mol oranındaki konukçu-konuk karışımında ölçüm alınmıştır. Ala-OMe: alanin metil ester; Phe-OMe: fenilalanin metil ester; Val-OBz: valin benzil ester; BPHME: Z-Phe-His-OMe doğrusal dipeptit. CPH: siklodipeptit Phe-His. Tablo 1 deki IR verileri, hazırlanan 1:1 mol oranındaki konukçu-konuk karışımlarından elde edilmiş olan bu değerler, C=O ve N-H esneme titreşimlerinin konukçuyla konuk arasında oluşan H bağından ötürü, düşük frekansa kaydığını açıkça göstermektedir. Makrosiklik 1 in D- ve L-fenilalanin metil ester hidroklorürü için 2 ligandına göre daha iyi kiral tanıma gösterdiğini, bu tabloda örnek olarak alınan makrosikliklerin genellikle aminoasit metil ester hidroklorürlerinin D- ve L- izomerleri arasında enantiyomerik ayırım yapabilme yeteneğine sahip olduğunu göstermektedir. 3. FAB-MS Hızlı atom bombardıman kütle spektrometresi (FAB-MS), yumuşak bir iyonizasyon tekniği olarak supramoleküler komplekslerin bir çeşidi için etkilidir [8]. Tablo 2 teki FAB kütle spektrumlarından bazı konukçu-konuk sistemlerinde konukçukonuğun 1+1 moleküler iyon pikinin ortaya çıktığı görülmektedir. Hem makrosiklik 1 hem de makrosiklik 2 nin aminoasit metil ester hidroklorürlerini bağlayabildiklerini görebiliyoruz. Bir benzen halkası içeren hidroklorürler makrosikliklerle iyi bağlanırlar. 217

Çünkü konuktaki benzen halkası, makrosiklikteki piridinle - stacking e sahip olabilmektedir. Benzen halkasının büyüklüğü de makrosikliğin kavitesine çok iyi uymaktadır. Konuğun aminoasit metilester hidroklorür olduğu durumda moleküler iyon piki gözlenmemiştir. Aynı şekilde CPH (Siklodipeptit Phe-His) makrosiklik 1 arasındaki kompleksin moleküler iyon piki de, CPH nin makrosikliğe göre hacimsel büyüklüğünün fazla olması nedeniyle gözlenmemiştir. Ayrıca bir makrosiklik molekülün iki konuğu bağladığına dair kanıtın olmadığı; buradan da bağlanma sitokiyometrisinin 1:1 olduğu sonucu çıkarılabilir. Tablo 2. Makrosiklikler ile aminoasit türevlerinin FAB-MS verileri. a Konukçu+konuk M + 1 Piki Bağıl Şiddet 1 + L-Ala-OMe. HCl 649 (H) G 1 + D-Ala-OMe. HCl 649 (H) G 1 + L-Phe-OMe. HCl 828 (H + G) Z 1 + D-Phe-OMe. HCl 828 (H + G) Z 1 + L-Val-Obz. HCl 856 (H + G) Z 1 + BPHME 1099 (H + G) Z 1 + CPH 649 (H) G 2 + L-Phe-OMe. HCl 822 (H + G) Z 2 + D-Phe-OMe. HCl 822 (H + G) Z a 1:1 mol oranındaki konukçu-konuk karışımında ölçüm alınmıştır. b G=Güçlü; Z=Zayıf. 4. FLUORESANS SPEKTROSKOPİSİ Fluoresans spektroskopinin, diğer spektroskopik metotlara göre daha yüksek bir hassasiyete sahip olduğu bilinmektedir [9]. Bu nedenle D- ve L- aminoasit türevlerinin bu homokiral makrosiklik reseptörlerle enantiyomerik tanınması, fluoresans spektroskopisi ile karakterize edilebilir. Bu kiral ligandların kiral tanıma gösterdiği, fluoresans şiddetinden ve fluoresans maksimumundaki farklardan anlaşılır. Aminoasit metil ester hidroklorürlerin enantiyomerleri ile makrosikliklerin fluoresans verileri Tablo 3 te görülmektedir. Tabloda konukçu-konuk etkileşimleri sırasındaki serbest ligandın ve kompleksin λ max(nm) ları, Δδ (nm) ve I/I 0 (relatif intansite) değerleri verilmiştir. Tablo 3 te görüldüğü gibi hem fluoresans şiddeti hem de fluoresans maksimumu bir miktar fark 218

göstermektedir. Fluoresansın şiddeti, fluoresans moleküllerin çevresine bağlı olarak artar ya da azalır. Konuk ile karıştırıldığı zaman 1 ve 3 nolu makrosikliklerin fluoresans şiddeti artarken; 2 ve 4 nolu makrosikliklerin fluoresans şiddeti azalır. Bu olayın nedeni şöyle açıklanabilir; piridin halkasındaki azot, bağlayıcı uç olarak proton ile statik kuvvetle etkileşir. Fakat benzen halkasında böyle bir etkileşim yoktur. Tablo 3. Aminoasit metil ester hidroklorürlerin enantiyomerleri ile makrosikliklerin fluoresans verileri. Konukçu a -Konuk a λ max(nm) b Δ λ max(nm) I/I o (bağıl şiddet) 1 361.2 1+L-Ala-OMe. HCl 362.5 1.3 1.07 1+D-Ala-OMe. HCl 362.0 0.8 1.24 1+L-Phe-OMe. HCl 361.6 0.4 1.12 1+D-Phe-OMe. HCl 363.0 1.8 1.23 2 377.4 2+L-Ala-OMe. HCl 379.8 2.4 0.49 2+D-Ala-OMe. HCl 380.4 3.0 0.49 2+L-Phe-OMe. HCl 381.2 3.8 0.65 2+D-Phe-OMe. HCl 378.2 0.8 0.52 3 382.1 3+L-Ala-OMe. HCl 374.0-8.1 1.18 3+D-Ala-OMe. HCl 380.1-2.0 1.26 3+L-Phe-OMe. HCl 368.4-13.7 1.89 3+D-Phe-OMe. HCl 372.9-9.2 1.52 4 371.1 4+L-Ala-OMe. HCl 376.4 5.3 0.56 4+D-Ala-OMe. HCl 378.7 7.6 1.11 4+L-Phe-OMe. HCl 362.4-8.7 0.77 4+D-Phe-OMe. HCl 372.0 0.9 0.71 a Makrosikliklerin ve tuzların eşmolar (2x10-5 M) miktarları çözücü karışımında (CH 3OH/CH 3CN=1:30) çözüldü. b λ cx=300 nm. 5. UV-VİSİBLE SPEKTROSKOPİSİ UV-Görünür spektroskopisi iyonik olmayan bağlanma ile sonuçlanan etkileşimlerin incelenmesinde yaygın olarak kullanılan uygun bir yöntemdir [10]. 219

Reseptörle substrat serbest ya da kompleksleşmiş durumda, farklı dalga boyunda ışık absorpsiyonu yaptığı zaman ultraviole spektrumunda λ max taki absorbsiyon şiddetindeki farklar moleküler tanımanın hesaplanmasına yeterli olabilir. UV titrasyon metodu, birleşme sabitinin elde edilmesinde kullanılabilir. Makrosikliğin (konukçu) derişimi, konuğunkinden çok küçük olduğu zaman ([H] 0 <<<[G] 0 ) modifiye edilmiş Hildebrand Benesi denklemi, bu koşullar altında kullanılabilir [11]. Bu şekilde oluşan supramoleküler sistemin kararlılık sabiti, aşağıda verilen modifiye edilmiş Hildebrand- Benesi denklemine göre hesaplanabilir. [G] 0 [H] 0 / ΔA = 1/ KΔε + [G] 0 /Δε [H] 0 = Makrosikliğin başlangıç derişimi [G] 0 = Konuğun başlangıç derişimi ΔA = Konuğun ilavesi üzerine makrosikliğin UV-Görünür şiddetinin değişimi K= Birleşme sabiti Δε = Molar ekstinsiyon katsayısı Metot uygulanırken ilk olarak konukçunun belli bir derişimine karşı (genelde 1.10-5 Mol.dm -3 ), değişik derişimlerdeki konuğun ([H] 0 <<[G] 0 olacak şekilde) ilave edilerek dalga boyuna karşı absorpsiyon grafiği çizilir. Şekil 2 de görüleceği gibi değişik derişimlerde konuğun ilavesi üzerine, makrosikliğin maksimum absorpsiyonunda buna paralel olarak düşme gözlenir. Daha sonra [G] 0 [H] 0 / ΔA oranı, [G] 0 ın fonksiyonu olarak grafiğe geçilir. Buradan düzgün bir doğru elde edildiği takdirde (Şekil 3), doğrusal grafiğin eğiminden, birleşme sabiti hesaplanır. Farklı konuklar için bu şekilde hesaplanan kararlılık sabitlerinden enantiyomerik tanıma oranı ya da seçicilik oranı hesaplanır. 220

Şekil 2. Değişik derişimlerde konuğun ilavesiyle makrosikliğin maksimum absorpsiyonundaki değişimler. Şekil 3. Konukçu-konuk kompleksleşmesinde [G] 0 [H] 0 / ΔA ya karşılık [G] 0 ın grafiği. 6. MOLEKÜLER MODELLEME Konukçu ve konuk arasındaki etkileşim modu ve yapı çalışmalarına ilave olarak bağlanmayı taklit etmek üzere bilgisayar modellemesi kullanabilir. IR verilerinden konukçu ve konuğun, proton ve amit grupları arasındaki hidrojen bağlarıyla birbirleriyle etkileştiklerini görebiliyoruz. Önceki araştırmalara dayanarak [12], bu etkileşimlerin makrosikliklerle konuk arasındaki tripod hidrojen bağlanmasından ortaya çıktığı düşünülmektedir. Burada 1 ve 221

3 nolu makrosiklikler, konformasyonel araştırmalar için örnek olarak seçilmiştir. Araştırmada Syby16.4 silikon grafik O2 (R5000) çalışma istasyonu üzerinden araştırma yürütülmüştür. Şekil 4 makrosiklik 1 in L-fenilalanin metilester hidroklorür ile birleşmesinin; Şekil 5 ise D-Fenilalanin metil ester hidroklorürün 3 nolu makrosiklik ile etkileşiminin hesaplama sonucu elde edilen konformasyonunu göstermektedir. Şekil 4. Makrosiklik 1 in L-fenilalanin metilester hidroklorür ile moleküler modelleme ile elde edilen konformasyonu. Şekil 5. 3 nolu makrosiklikle D-Fenilalanin metil ester hidroklorürün etkileşiminin moleküler modelleme sonucu elde edilen konformasyonu. 222

Tablo 4 teki moleküler modelleme sonucu elde edilen enerji verilerinden, makrosiklikler konuk ile birleştiği zaman toplam enerji değerlerinin daha düşük olduğu görülebilmektedir. Tablo 4. Makrosikliklerle aminoasit metil ester hidroklorürlerin enantiyomerlerinin optimize edilmiş konformasyonlarının enerji verileri. Konukçu-konuk Enerji kcal/(mol Å) ΔE 1 38.535 1 + L-Phe-OMe. HCl 10.785-27.750 1 + D-Phe-OMe. HCl 3.279-34.256 3 18.130 3 + L-Ala-OMe. HCl -6.305-24.435 3 + D-Ala-OMe. HCl -14.070-32.200 Hem makrosiklik 1 hem de makrosiklik 3 in daha iyi enantiyomerik tanımayı L- izomerlerden ziyade D-izomerlere karşı gösterdikleri görülebilmektedir. Çünkü D- izomerlerin makrosikliklerle kompleksleşme enerjisi L-izomerlerininkinden daha düşüktür. Moleküler modelleme tekniği ile deneysel sonuçların birbiriyle uyumlu olduğu görülmektedir. 7. SONUÇ Moleküler tanıma çalışmalarında IR spektroskopisi, oluşan hidrojen bağı nedeniyle konukçu ve konukta karakteristik piklerin kaymasını incelemek için kullanılmıştır. Ortaya çıkan frekans kaymalarına göre enantiyomerik ayırma yapılabileceği gösterilmiştir. Hızlı atom bombardıman kütle spektrometresi (FAB-MS) tekniğinde konukçu ile konuğun 1+1 moleküler iyon pikinin ortaya çıktığı tespit edilmiştir. Fluoresans spektroskopisi diğer spektroskopik metotlara göre daha yüksek hassasiyette olması nedeniyle enantiyomerik tanıma çalışmalarında çokça kullanılmıştır. Bu yöntemde konukçu konuk etkileşimlerinde fluoresans şiddeti ve fluoresans maksimumlarındaki farklardan yararlanılır. UV visible spektroskopisi iyonik olmayan bağlanma etkileşimlerinin incelenmesinde sıklıkla kullanılır. Konukçu ve konuğun 223

serbest ya da kompleksleşmiş durumunda UV spektrumunda λmax taki absorpsiyon şiddetindeki farklar moleküler tanımanın hesaplanmasında kullanılır. Moleküler modelleme çalışmaları konukçu ile konuk arasındaki bağlanmayı taklit etmek üzere bilgisayar modellemesi kullanır. Hesaplamalar sonucu elde edilen konformasyonlardan, konukçu konuk birleşmelerinden sonraki toplam enerji değerleri hesaplanabilir. Buradan da enantiyomerik tanıma miktarı elde edilir. KAYNAKLAR [1] Cram D.J., 1988. The design of molecular hosts, guests, and their complexes, Science, 240: 760-767. [2] Zhang X. X.; Bradshaw J. S.; Izatt R. M., 1997. Enantiomeric recognition of amine compounds by chiral macrocyclic receptors, Chemical Reviews, 97: 3313-3361. [3] Ebmeyer, F.; Vögtle, F.; Atwood, J.L.; Davies, J.E.D.; MacNicol, D.D., 1991. Inclusion Compounds, vol. 4, Oxford University Press, New York, p. 263. [4] Pedersen C.J., Izatt R.M., Christensen J.J., 1978. Synthetic Multidentate Macrocyclic Compounds, Academic Press, New York, p. 21. [5] Izatt R.M., Pawlak K.., Bradshaw J.S., Nielsen S.A., Lamb S.D., Christensen J.J., Sen P., 1985. Thermodynamic and kinetic data for cation-macrocycle interaction, Chemical Reviews, 85: 271-339. [6] Izatt R.M., Pawlak K.., Bradshaw J.S., Bruening R.L., 1991. Thermodynamic and kinetic data for macrocycle interaction with cations and anions, Chemical Reviews, 91: 1721-2085. [7] Williams D.H., Fleming I., 1995. Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, 5th ed., McGraw- Hill, [8] Breitenbach J., Boosfeld J., Vogtle F., 1996. Comprehensive Supramolecular Chemistry, Elsevier Science, New York, p. 29-67. [9] Hamada F., Narita M., Makabe A., Itoh H., 2001. The effect of dansyl-modified β-cyclodextrin on the chaperone activity of heat shock proteins, Journal of Inclusion Phenomena, 40: 83 88. [10] You J.S., Yu X.Q., Zhang G.L., 2001. Novel chiral imidazole cyclophane receptors: Synthesis and enantioselective recognition for amino acid derivatives, Chemical Communications, 18: 1816 1817. [11] Liu Y., Han B.H., Sun S.X., 1999. Molecular recognition study on supramolecular systems. 20. Molecular recognition and enantioselectivity of aliphatic alcohols by L-tryptophan- modified β- cyclodextrin, Journal of Organic Chemistry, 64: 1487 1493. [12] Zhao H. W., Hua W.T., 2000. Synthesis and characterization of pyridine-based polyamido-polyester optically active macrocycles and enantiomeric recognition for D- and L-amino acid methyl ester hydrochloride, Journal of Organic Chemistry., 65: 2933 2938. 224