The synthesis of some coumarin-podands and their UV-spectrscopy

Abstract

Bazi Kumarin-Podandlarin Sentezi ve UV Spektroskopik İncelemeleri Günümüzde taç eterlerin kimyasal proseslere olan katkısı sürekli artmaktadır. Taç eterler ile ilgili günümüzde pek çok çalışma yapılmaktadır ve farklı kullanım alanları gün geçtikçe ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmaların ilki, 1970'lerde benzo 15-crown-5 oksim türevlerinin gösterdiği antiviral etkileri üzerinde yoğunlaşmıştır. Ancak bu tip taç eterler vücut tarafından çok çabuk metabolize edildiğinden, ve vücut' ta terapeutik etki göstermeleri için gerekli konsantrasyona erişemediklerinden bu ilk çalışmalar başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Ancak taç eterler toprak ve toprak alkali katyonlar ile birleşerek çok uygun biyolojik proseslere olanak sağlamaktadır. Dolayısıyla katyonlara bağlanabilen taç eterlerin biyolojik aktiviteleri, onların çok önemli bir özelliğini teşkil etmektedir. Bir tuz molekülü suda çözündüğünde her Na+ hemen suyun OH" grupları tarafından sarılmaktadır. 18-crown-6 gibi bir polieterde aym şekilde bir katyonu sarmaktadır ve etrafında bir solvasyon halkası oluşturmaktadır. Bu bize İM önemli sonuç vermektedir. Birincisi, oluşan solvasyon halkası vasıtasıyla K+X" türü kompleksler kloroform gibi apolar çözücülerde çözünememesine rağmen taç eter komplekslerinde çözünebilmesidir. İçe yönelik oksijen atomları katyonu solvate ederken, dıştaki hidrofobik tabaka ise kloroform tarafından solvate edilerek, ligand, katyon için ünimoleküler bir solvasyon halkası oluşturmaktadır. İkinci önemli nokta ise, tüm çözünme etkisi katyonlardan kaynaklandı ğından, anyon su fazındaki konumuna bağlı olarak aktifleşmektedir. Taç eterler tipik olarak, bir katyonu iki boyutlu olarak solvate etmektedirler ve apolar çözücülerde tuzları çözünür hale getirmektedir, dolayısıyla anyonları aktifleştirerek, faz transfer analizinde büyük bir kullanım alanı bulmuşlardır. Pedersen çalışmaları esnasında apolar çözücülerde çözünmeyen KOH'ı disiklohekzano-18-crown-6 türevlerinden yararlanarak makrohalkalı, bileşiklerin hidrofobik ve hidrokarbonlarda çözünme özelliğinden yararlanarak, başarmıştır. Taç eterlerin diğer bir kullanım alanı ise faz transfer katalizleme kabiliyetine sahip olmalarıdır. Bu bileşikler organik fazda katyonu sararak onu daha büyük, yumuşak ve çözünür hale getirmektedirler. Makrohalkalı bileşiklerin diğer kullanım alanları; a) Yükseltgenme-indirgenme Reaksiyonları b)Fotokimyasal c)pH değişimi d)ve Termal Dönüşümlerde görülmektedir vii Halkalı olmayan taç eter benzeri yapılara "podand" denmektedir. Podandlar taç eterlerin çıkış maddelerinden biri olan polietilen glikol dimetil türevlerinden başlayarak tripod (üç ayaklı) ligandlara (kriptand) dek çok büyük bir yelpazeyi kapsamaktadır. Podandlar ile ilgili pek çok çalışma Vögüe, Weber ve Saenger tarafm-dan yürütülmüştür. Bu çalışmaların en önemli noktalarından (buluşlarından) biri hiç şüphesiz "end-group" teorisidir. Bu yapı itibarı ile konformasyonel olarak taç eterlere, nazaran daha esnek olan podandlar, rijid hale gelerek, daha güçlü kompleks bileşikler oluşturup, daha düzenli kristaller verebilmektedir. Böylece esnek olmalarına rağmen, yapılan ile ilgili pek çok bilgi elde edinilmiştir. Podandlar ayrıca toprak ve toprak-alkali metallerle çok elverişli kompleksler vermektedir. Ayrica bu komplekslerin sentezi taç eterlere nazaran hem daha basit heimde gerekli koşullar itibarı ile (seyreltik ortam, template etkiye ihtiyaç duymadan) daha ekonomiktir. Kararlı podand komplekslerin büyük bir kısmı girenlerin stokiyometrisine bağımlı olmadan reaksiyon ortamında çökelek olarak ele geçmektedir. Ayrıca diğer bazı çalışmalar sonucunda podandlann, koronandlar gibi yüksüz sübstrat moleküller için çok uygun bir ortam teşkil ettikleri ortaya çıkmıştır. Kumarinler, bitkilerde bulunan oksijenli heterosiklik bileşiklerin bir grubunu oluşturan laktonlara verilen isimdir. Oksijenli heterosiklik bileşikler ya dört karbon atomu taşıyan furan, veya beş karbon atomu taşıyan piron türevleridir. Bitkilerde furan türevlerine nadiren rastlanıldığı halde, bazı etkin bileşikler meydana getiren türevleri yaygındır. Piron türevleri ise ya a-piron yada 7-piron türevleridir. Piron türevlerinin benzen ile kondenzasyonu sonucunda, bitkilerde kumarin ve kromon adı verilen bazı etken maddeler meydana gelmektedir. Kumarin ve türevleri, serbest yada heterozit halinde bitkiler aleminde yaygın olarak bulunan ve çeşitli biyolojik aktiviteleri nedeniyle son yıllarda önem kazanmış doğal maddelerdir. Günümüzde doğal olarak pek çok kumarin türevi bileşik elde edilmiştir. Bitkilerde kumarin ve kumarin heterozitinden ziyade kumarin ve heterotürevlerine rastlanılmaktadır. Kumarin türevleri halkaya bağlı gruplara göre; l)Basit Kumarinler 2)Furano Kumarinler 3)Pirano Kumarinler 4)Piron halkası Sübstitüe Kumarinler 5)Dimer Kumarinler şeklinde sınıflandırılmıştır. Basit kumarinlerde halkaya bağlı değişik sübstitüentlere bağlı olarak mono, di, tri, sübstitüe kumarinlerdir. Dimer kumarinler ise iki kumarin halkasınin aktif olan karbonil grubuna bitişik noktasından birleşmesi ile farklı yapılarda kumarin viii' türevi maddelerdir. Kumarin ve türevleri petrol eteri, benzen, eter, kloroform, metanol ve etanolde çözünen genellikle renksiz, UV ışığı altında incelendiklerinde değişik renklerde floresans veren maddelerdir. Kumarinler sedatif, antienflamatür etkiye sahip bileşiklerdir. Hoş kokuları nedeniyle önceleri gıda sanayinde çokça kullanılmıştır. Kumarinler bugün daha ziyade haricen kullanılan iyodoform ve hintyağı gibi maddelerin hoşa gitmeyen kokularım maskelemek üzere kullanılmaktadır. Bunlara ilave olarak monomer ve biskumarinler'de antikoagülan etkiler tesbit edilmiştir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında hedefimiz günümüzde geniş kullanım alam mevcut olan makrohalka bileşiklerin iki üyesi olan taç eter ve podandlar kimyasına azda olsa bir katkıda bulunmaktır. Bu amaca ulaşmak için ük olarak, doğada mevcut olan kumarinleri orijinal metodlarla sentezlemek olmuştur. Elde edilen kumarinler asetilli ve asetilsiz olmak üzere iki grupta ele alınmıştır, ikinci aşamada bunların farklı zincir uzunluktaki podandlan elde edilmiştir. Son olarak IR,NMR ve MS gibi metodlarla tesbit edilen yapılar, UV spektroskopisi yardımıy la, kumarin podandlann, toprak, alkali toprak ve tranzisyon elementlerle (K+, Sr++,Pb+2) komplekslerinin absorpsiyonlan 200-400 nm arasında incelenmiş- tir(Şema 1. ve Tablo 1.). Kumarinler genelde 270-310 nm civarında maksimum absorpsiyon göstermektedirler. İR spektrumlan ise 1700-1750 cm^'de görülen karbonil gerilmesine aittir, bu pikler kromonlarda 1650 cm"1 'de görülmektedir. NMR pikleri ise 6. 1-6.4 ppm ve 7.5-8.3 ppm'de görülen dubletler piron halkasındaki C3 ve C4'deki protonlara aittir. Yaptığımız çalışma tamamen orijinal olup, bu konu ile ilgili yeni incelemelerimiz devam etmektedir.