4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA
4.5. Elde Edilen Kiral Primer Aminlerin p-ter-kaliks[4]aren diester Türevlerine
Sentezlenen ve yapısında primer amin grubu taĢıyan 12–15 ile 22–24, β-hidroksi amin bileĢikleri toluen : metanol (1:1) karıĢımda geri soğutucu altında kaynatılarak 8 ile 12 gün aralığında geri soğutucu altında % 62 ile 76 aralığında değiĢen verimlerle kaliksaren amit türevleri (25–31) elde edildi (ġekil 4.7.).
25 - 31 26 2 25 12 - 15 ve 22 - 24 29 R1 : 30 31 27 28
ġekil 4.7. Kaliks[4]aren kiral amit türevlerinin sentezi
BileĢik 25 ‘in FT-IR analizinde 3319 cm-1
yayvan bir -OH bandı ve 1657 cm-1 de keskin bir amit karboniline ait band gözlenmektedir. 1H NMR analizinde amit protonuna ait δH 9.26 ppm‘de J = 5.1 Hz olan triplet sinyali gözlenmektedir. Fenolik – OH protonuna ait sinyal ise 7.74 ppm ‘de singlet olarak tespit edildi. Kaliksaren molekülünün koni konformasyonunda olduğu ArCH2Ar protonlarına ait sinyaller birinin 4.17 ppm dd Ģeklinde (J = 13.1 ve 6.8 Hz) bir sinyal verdiğinden anlaĢılmaktadır. Diğer ArCH2Ar protunu ise 3.78–3.36 ppm aralığında baĢka protonlar ile üst üste gelerek multiplet tarzında pik vermektedir.
BileĢik 26 ‘nın FT-IR analizinde 3325 cm-1
‘de yayvan OH bandı ve 1666 cm-1 de keskin bir amit karboniline ait band gözlenmektedir. 1H NMR analizinde amit
protonuna ait δH 9.01 ppm ‘de J = 5.5 Hz olan triplet sinyali gözlenmektedir. Molekülün yapısında bulunan OCH2CO protonu normalde AA spin sistemi olarak singlet vermesi gerekirken AB spin sistemi Ģeklinde 4.61 ppm ‘de bir dublet ve 4.50 ppm ‘de bir dublet pik vermektedir Kaliksaren molekülün koni konformasyonunda olduğu ArCH2Ar protonlarına ait sinyallerden birinin 4.14 ppm ‘de dd Ģeklinde (J = 13.3 ve 6.3 Hz) bir sinyal verdiğinden anlaĢılmaktadır. Ayrıca 13
C NMR spektrumunda δC 31.9 ve 31.2 ppm ‘deki pikler molekülün koni konformasyonunda olduğunu desteklemektedir.
BileĢik 27 ‘nin FT-IR analizinde 3346 cm-1
fenolik –OH lara ait yayvan bir band ve 1664 cm-1 de keskin bir amit karboniline ait band tespit edilmektedir. 1H NMR analizinde amit protonuna ait δH 9.04 ppm ‗de J = 4.9 Hz olan triplet sinyali gözlenmektedir. Kaliksaren molekülünün koni konformasyonunda olduğu ArCH2Ar protonlarına ait sinyaller birinin 4.14 ppm ‘de J = 12.3 ve 5.1 Hz olarak dd Ģeklinde bir sinyal verdiğinden anlaĢılmaktadır. Ayrıca 13
C NMR spektrumunda δC 31.8 ve 31.1 ppm ‘deki pikler molekülün koni konformasyonunda olduğu desteklemektedir.
BileĢik 28 ‘in FT-IR analizinde 3350 cm-1
fenolik –OH lara ait broad bir band ve 1650 cm-1 de keskin bir amit karboniline ait band gözlenmektedir. 1H NMR analizinde amit protonuna ait δH 8.62 ppm ‘de J = 5.2 Hz olan triplet sinyali gözlenmektedir. 3.93 ppm ‘de NHCH protonlarına ait sinyal J = 12.3 ve 17.8 Hz olarak dd Ģeklinde bir pik vermiĢtir. p-ter-bütil kaliks[4]arenlerin tersiyer grupları ise 1.28 ve 0.92 ppm ‘de iki ayrı singlet vermektedir. Ayrıca 13C NMR spektrumunda δC
31.8 ve 31.1 ppm ‘deki pikler molekülün koni konformasyonunda olduğu desteklemektedir.
BileĢik 29 ‘in FT-IR analizinde 3336 cm-1
fenolik –OH lara ait yayvan bir band ve 1665 cm-1 de keskin bir amit karboniline ait band mevcuttur. 1H NMR analizinde amit protonuna ait δH 8.95 ppm ‘de J = 5.4 Hz olan triplet sinyali gözlenmektedir. 3.93 ppm ‘de NHCH protonlarına ait sinyal J = 12.3 ve 17.8 Hz olarak dd Ģeklinde bir pik vermiĢtir. p-ter-bütil kaliks[4]arenlerin tersiyer grupları ise; 1.28 ve 0.92 ppm ‘de iki ayrı singlet vermektedir. Ayrıca 13C NMR spektrumunda δC 31.8 ve 31.1 ppm ‘deki pikler molekülün koni konformasyonunda olduğu desteklemektedir. 4.22–4.00 ppm aralığında ArCH2Ar protonları multiplet olarak sinyal vermektedir. Diğer ArCH2Ar protonları ise, 3.38–3.27 ppm ‘de multiplet vermektedir.
BileĢik 30 ‘un FT-IR analizinde 3332 cm-1
fenolik –OH lara ait broad bir band ve 1659 cm-1 de keskin bir amit karboniline ait band gözlenmektedir. 1H NMR analizinde amit protonuna ait δH 9.05 ppm ‘de J = 5.5 Hz olan triplet sinyali gözlenmektedir. 7.64 ppm ‘de fenolik OH lara ait sinyal singlet olarak gözlenmektedir.
4.50 ppm ‗de OCH2CO protonlarına ait pikler J = 2.9 ve 5.1 Hz ile dd tarzında sinyal vermektedir. Ayrıca 4.09 ppm ‘de J = 13.3 Hz olarak ArCH2Ar protonları dublet olarak tespit edilebilmektedir. Ayrıca 13C NMR spektrumunda δC 31.8 ve 31.2 ppm ‘deki pikler molekülün koni konformasyonunda olduğu desteklemektedir.
BileĢik 31 ‘in FT-IR analizinde 3325 cm-1
fenolik –OH lara ait broad bir band ve 1652 cm-1 de keskin bir amit karboniline ait band gözlenmektedir. 1H-NMR analizinde amit protonuna ait δH 9.01 ppm ‘de J = 5.4 Hz olan triplet sinyali gözlenmektedir.
4.6. 1H NMR Spektrumu ile Karboksilik Asitlerin Kiral Tanınma ÇalıĢmaları
Moleküler tanınma için kiral reseptörlerin tasarlanması ve sentezi, biyolojik aktivitede kirallığın önem taĢımasından dolayı pek çok araĢtırmacının ilgisini çekmeyi baĢarmıĢtır. Biyolojik sistemlerde bir enantiyomer diğer enantiyomere göre farklı biyolojik aktivite ve/veya toksiklik gösterebilir. Buna göre birçok ülkede ilaç üreticilerinden ticari olarak satıĢa sunulan kiral ilaçların her bir enantiyomerinin farmakolojik özelliklerinin bilinmesi ve ilaç olarak sunulan bileĢenin enantiyomerik olarak saflığının belirlenmesi istenmektedir.
Kiral karboksilik asitler pek çok doğal bileĢiğin yapı birimi olup ilaçların tasarlanmasında ve hazırlanmasında da anahtar role sahiptir. Kiral karboksilik asitler biyolojik ve farmakolojik aktiviteleri ile bileĢiklerin büyük bir kısmının üretilmesinde sentetik iĢlemlerin bir parçasını oluĢturmaktadır. Bu tür bileĢiklerin enantiyomerik olarak tanınma çalıĢmaları biyolojik sistem ile ilaçların arasındaki iliĢkiyi anlamamıza katkı sağlayabilir. Son yıllarda konuk-konak kompleksleĢme mekanizmasını anlamak ve enantiyomerik saflığın belirlenmesi için reseptörlerin tasarlanması ve sentezi üzerine önemli çaba sarf edilmektedir.
Kiral tanınma çalıĢmaları için kiral reseptörlerin ve rasemik asitlerin eĢit miktarda (10 mM) CDCl3 deki çözeltileri kullanıldı. Her bir eklemeden sonra 400 MHz spektrometre ile 1H NMR spektrumu kaydedildi. KompleksleĢmeden sonra hem konuk hem de konağın spektrumundaki piklere ait kaymalar ve yarılmalar gözlendi
1H NMR analizi yardımıyla konuk (guest) molekül olarak rasemik yapılardaki karboksilik asit türevleri kullanıldı (ġekil 4.8.).
e
a b c d
ġekil 4.8. α-kiral karboksilik asitlerin kimyasal yapıları
Burada bahsedilen her bir karboksilik asit molekülünün saf haldeki 1
H NMR spektrumları incelendiğinde bazı piklerin tanınma için kullanılması, hedeflenen konak (host) moleküllerin protonlarına ait pikler ile spektrumda çakıĢmadığı gözlendi. Bunlar sırasıyla 2-kloro propiyonik asit (ġekil 4.9.), α-hidroksi isovalerik asit (ġekil 4.10.), ibuprofen (ġekil 4.11.), mandelik asit (ġekil 4.12.) ve 2-kloro mandelik asit (ġekil
4.13.) molekülleridir.
ġekil 4.9. Rasemik 2-kloro propiyonik asitin 1H NMR spektrumu
ġekil 4.10. Rasemik α-hidroksi isovalerik asitin 1H NMR spektrumu
ġekil 4.11. Rasemik ibuprofenin 1H NMR spektrumu
ġekil 4.13. Rasemik 2-kloro mandelik asitin 1H NMR spektrumu
Rasemik formda 2-kloro propiyonik asitin yalnız baĢına (10 mM) ve kiral reseptörler 8, 9, 10 ve 11 (10 mM) ile etkileĢmesi ġekil 4.14.‘de gösterilmiĢtir. Buradan elde edilen sonuçlar ıĢığında 2-kloro propiyonik asitin CH protonuna ait kuartet piki yarılarak yukarı alana kaymıĢtır.
ġekil 4.14. Rasemik 2-kloro propiyonik asidin a) 2-kloro propiyonik asid b) kiral reseptörler 8 c) 10 d) 11
ve e) 9 ile 1H NMR spektrumu (1:1 oran ve CDCl3 daki 10 mM çözeltisi, 25 C)
Kimyasal kayma değerlerinin (R formu için 0.115-0.187 aralığnda; S formu için ise 0.101-0.175 aralığında olduğu gözlendi. Ayrıca 2-klor propiyonik asitin bu reseptörler ile etkileĢmesi sonucunda -Me protonuna ait pikinde yarılma ve kayma gözlendi (Çizelge 4.1). Ayrıca kiral reseptörlerdeki protonlara ait piklerin de aĢağı alana doğru kaydığı gözlendi. Örneğin 9 nolu reseptörün CH3 protonlarına ait dublet pik; 1.29 ppm ‘den, 1.68 ppm‘e kaymıĢtır.
Çizelge 4.1. Kiral reseptörler 8–11 ‘in 2 kloro propiyonik asit ile 1:1 diasteroisomerik kompleksinin
kimyasal kayma değerleri (CDCl3, 25 oC, 400 MHz)
Kiral reseptör Proton Serbest δH R (ppm) ∆δ (R) (ppm) S (ppm) ∆δ (R) (ppm) ∆∆δ (Hz) 8 α-Me 1.730 1.608 0.122 1.619 0.111 4.4 (R) α-H 4.441 4.312 0.129 4.338 0.103 10.4 (R) 9 α-Me α-H 1.615 0.115 1.629 0.101 5.6 (R) 4.324 0.117 4.331 0.110 2.8 (R) 10 α-Me 1.558 0.172 1.564 0.166 2.4 (R) α-H 4.254 0.187 4.266 0.175 4.8 (R) 11 α-Me 1.564 0.166 1.569 0.161 2.0 (R) α-H 4.259 0.182 4.269 0.172 4.0 (R)
Benzer etkileĢmeler rasemik α-hidroksi isovalerik asit ile kiral reseptörler 9 ve
10 ile eĢit moldeki karıĢımlarında da gözlendi (Çizelge 4.2). α-hidroksi isovalerik asit α-
CH protonuna ait dublet pik etkileĢmeler sonucunda yarılarak yukarı alana kaymıĢtır (
4.158 ppm ‗den; 10 ile 3.797 ve 3.801 ppm‘e, 9 ile 3.770 ve 3.788 ppm‘e).
Çizelge 4.2. Kiral reseptörler 8–11 ‗in α-hidroksi isovalerik asit ile 1:1 diasteroisomerik kompleksinin
kimyasal kayma değerleri (CDCl3, 25 oC, 400 MHz)
Kiral reseptör Proton Serbest δH R (ppm) ∆δ (R) (ppm) S (ppm) ∆δ (R) (ppm) ∆∆δ (Hz) 8 Me 0.928 0.785 0.143 0.796 0.132 4.4 (R) Me 1.067 0.964 0.103 0.964 0.103 α-H 4.158 3.848 0.310 3.848 0.310 9 Me 0.761 0.167 0.768 0.160 2.8 (R) Me 0.959 0.108 0.977 0.090 7.2 (R) α-H 3.770 0.388 3.788 0.370 7.2 (R) 10 Me 0.736 0.192 0.743 0.185 2.8 (R) Me 0.925 0.142 0.933 0.134 3.2 (R) α-H 3.797 0.361 3.801 0.357 1.6 (R) 11 Me 0.733 0.195 0.741 0.187 3.2 (R) Me 0.925 0.142 0.931 0.136 2.4 (R) α-H a a a a a a Belirlenemedi
Ancak α-CH protonunun reseptör 8 ile etkileĢmesinde kimyasal kayma varken herhangi bir yarılma tespit edilemiĢtir. α-hidroksi isovalerik asitin yapısında bulunan metil protonları 0.928 ppm ‘de dublet ve 1.067 ppm ‘de dublet sinyali vermektedir. α- hidroksi isovalerik asitin; kiral reseptörler 8, 9, 10 ve 11 ile etkileĢimleri sonucunda R formu için 0.928 ppm‘deki pik kayarak 0.733–0.785 ppm‘de dd Ģeklinde, 1.067 ppm‘deki pik ise 0.925–0.964 ppm‘e kayarak dd Ģeklinde sinyal vermektedir. Aynı Ģekilde S formu için 0.928 ppm‘deki dublet pik 0.741–0.796 ppm‘e kayarak dd, 1.067 ppm‘deki dublet pik ise, 0.931–0.977 ppm‘e kayarak dd Ģeklinde sinyal vermektedir (ġekil 4.15).
ġekil 4.15. Rasemik α-hidroksi isovalerik asitin a) α-hidroksi isovalerik asit b) kiral reseptörler 8 c) 10 d) 11 ve e) 9 ile 1H NMR spektrumu (1:1 oran ve CDCl3 daki 10 mM çözeltisi, 25 C)
Benzer Ģekilde rasemik formda ibuprofenin yalnız baĢına (10 mM) ve kiral reseptörler 8, 9, 10 ve 11 (10 mM) ile etkileĢmesi ġekil 4.16.‘da gösterilmiĢtir. Buradan elde edilen sonuçlar ıĢığında ibuprofenin CH protonuna ait kuartet piki yarılarak, yukarı alana kaymıĢtır. Kimyasal kayma değerlerinin (R formu için 0.132-0.242 ppm aralığında; S formu için ise 0.122-0.247 ppm aralığında olduğu belirlendi.
ġekil 4.16. Rasemik ibuprofenin a) ibuprofen b) kiral reseptörler 8 c) 10 d) 11 ve e) 9 ile 1H NMR
Ayrıca ibuprofenin bu reseptörler ile etkileĢmesi sonucunda -Me protonuna ait pikinde yarılma ve kayma gözlendi. Bunlardan 8, 9 ve 11 de bir kaymanın ve yarılmanın olduğu tespit edilirken kiral reseptör 10 ile ibuprofenin etkileĢiminde α-Me protonlarının yukarı alana kaydığı ancak herhangi bir yarılmanın olmadığı gözlenmiĢtir (Çizelge 4.3.).
Çizelge 4.3. Kiral reseptörler 8–11 ‗in ibuprofen ile 1:1 diasteroisomerik kompleksinin kimyasal kayma
değerleri (CDCl3, 25 oC, 400 MHz) Kiral reseptör Proton Serbest δH R (ppm) ∆δ (R) (ppm) S (ppm) ∆δ (R) (ppm) ∆∆δ (Hz) 8 α-Me α-H 1.482 1.426 0.056 1.416 0.066 4.0 (R) 3.739 a a a a 9 α-Me α-H 1.408 0.074 1.390 0.092 7.2 (R) 3.614 0.125 3.596 0.143 7.2 (S) 10 α-Me α-H 1.418 0.064 1.418 0.064 0 3.607 0.132 3.617 0.122 4.0 (S) 11 α-Me 1.336 0.146 1.331 0.151 2.0 (R) α-H 3.497 0.242 3.492 0.247 2.0 (S) a Belirlenemedi
Benzer etkileĢmeler rasemik mandelik asitin kiral reseptörler 8, 9, 10 ve 11 ile etkileĢmelerinde de görüldü. Mandelik asitin α-CH protonuna ait singlet olan pikin yukarı alana kaydığı ve dublete yarılmıĢ olarak sinyal verdiği gözlendi (ġekil 4.17.).
ġekil 4.17. Rasemik mandelik asitin a) mandelik asit b) kiral reseptörler 8 c) 10 d) 11 ve e) 9 ile 1H NMR
Mandelik asitin yapısında bulunan α-H protonlarına ait 5.27 ppm ‗de singlet pik; kiral reseptörler 8, 9, 10 ve 11 etkileĢimleri sonucunda D formu için sırasıyla 0.481, 0.469, 0.479 ve 0.569 ppm yukarı alana kaydığı gözlendi. Aynı Ģekilde L formu için ise sırasıyla 0.508, 0.488, 0.500 ve 0.572 ppm yukarı alana kaydığı gözlendi. Burada kiral reseptörler 8, 9, 10 ve 11 ile etkileĢmeleri sonucunda elde edilen D ve L enantiyomerlerinin arasındaki ∆∆δ değerinin sırasıyla 10.8, 7.6, 8.4 ve 1.2 Hz olarak ölçülmektedir (Çizelge 4.4.).
Çizelge 4.4. Kiral reseptörler 8–11 ‗in mandelik asit ile 1:1 diasteroisomerik kompleksinin kimyasal
kayma değerleri (CDCl3, 25 oC, 400 MHz) Kiral reseptör Proton Serbest δH D (ppm) ∆δ (D) (ppm) L (ppm) ∆δ (L) (ppm) ∆∆δ (Hz) 8 α-H 5.27 4.789 0.481 4.762 0.508 10.8 (L) 9 4.801 0.469 4.782 0.488 7.6 (L) 10 4.791 0.479 4.770 0.500 8.4 (L) 11 4.701 0.569 4.698 0.572 1.2 (L)
Konuk (guest) olarak kullanılan bir baĢka asit ise rasemik 2-kloro mandelik asittir. 2-kloro mandelik asit (10 mM) ve kiral reseptörler 8, 9, 10 ve 11 (10 mM) ‘in etkileĢmesi ġekil 4.18.‘de gösterildi.
ġekil 4.18. Rasemik 2-kloro mandelik asitin a) 2-kloro mandelik asit b) kiral reseptörler 8 c) 10 d) 11 ve
Elde edilen sonuçlar ıĢığında 2-kloro mandelik asitin α-H protonuna ait singlet pik yarılarak yukarı alana kaymıĢ ve dublet olarak sinyal vermiĢtir. Kimyasal kayma değerlerinin (R formu için 0.370–0.520 ppm aralığnda; S formu için ise 0.409– 0.541 ppm aralığında olduğu gözlendi. (Çizelge 4.5).
Çizelge 4.5. Kiral reseptörler 8–11 ‗in 2 kloro mandelik asit ile 1:1 diasteroisomerik kompleksinin
kimyasal kayma değerleri (CDCl3, 25 oC, 400 MHz)
Kiral reseptör Proton Serbest δH R (ppm) ∆δ (R) (ppm) S (ppm) ∆δ (S) (ppm) ∆∆δ (Hz) 8 α-H 5.67 5.300 0.370 5.261 0.409 15.6 (S) 9 5.242 0.428 5.167 0.503 30.0 (S) 10 5.261 0.409 5.248 0.422 5.2 (S). 11 5.150 0.520 5.129 0.541 8.4 (S)
Bu bilgilerden kiral reseptörlerin bütün karboksilik asit türevleri ile etkileĢim içinde bulunduğu gözlendi. Karboksilik asit türevlerinin hedeflenen protonlarının NMR spektrumunda yukarı alana kaydığı gözlendi. Bunun yanında kiral reseptörlere ait bazı piklerinde aĢağı alana kaydığı tespit edildi. Bu gibi hem konak hem de konuk molekülünün NMR piklerindeki kaymalarının olması bir kompleksleĢmenin olduğunun da kanıtı olmaktadır.
Burada elde edilen veriler doğrultusunda öncelikli olarak 8 ve 9 nolu bileĢiklerin 2-kloro mandelik asit ve mandelik asit ile olan etkiĢimleri üzerinde yoğunlaĢılmıĢtır. Elde edilen konak-konuk (host-guest) kompleksinin stokiyometrik oranı 1H NMR ile Job-plot (Job, 1928) metodu kullanılarak tespit edilmiĢtir. Konak (host) ve konuk (guest) moleküllerin çözücü olarak CDCl3 ‘deki toplam konsantrasyonu (10mM) sabit tutularak konuk molekülün molar oranı {[G]/([H]+[G])} sürekli değiĢtirilerek 1H NMR spektrumları alındı. Elde edilen spektrumlardaki metin protonundaki kimyasal kayma (Δδ) değerlerine göre kiral amino alkol türevi 8 ve 9 ile R ve S -2-kloro mandelik asitin Job-plot analiz grafikleri ġekil 4.19 ve ġekil 4.20 de gösterilmiĢtir.
ġekil 4.19. Kiral reseptör 8 ile R ve S 2-kloro mandelik asitin Job-plot grafiği*
*[H/(H+G) = 2-kloro mandelik asidin molar oranı, Δδ = R ve S 2-kloro mandelik asitin metin protonuna ait kimyasal kaymadaki değiĢiklik
Job-plot analizlerinde elde edilen grafikten ya en yüksek noktanın ya da en küçük noktanın X eksenindeki [G]/([H]+[G]) değerinin kaç olduğuna göre kompleksleĢmenin oranı tespit edildi. Buna göre grafiklerden görüldüğü gibi grafiğin en yüksek noktasının [G]/([H]+[G]) ekseninde yaklaĢık 0.5 noktasına gelmesi kompleksleĢmenin 1:1 olduğunu göstermektedir.
ġekil 4.20. Kiral reseptör 9 ile R ve S- 2-kloro mandelik asitin Job-plot grafiği
*[H/(H+G) = 2-kloro mandelik asidin molar oranı, Δδ = R ve S 2-kloro mandelik asitin metin protonuna ait kimyasal kaymadaki değiĢiklik
KompleksleĢme oranın tespitinden sonra kompleksleĢme kararlılığı hakkında bilgi sahibi olmak için titrasyon çalıĢması yapıldı. Bunun için rasemik 2-kloro mandelik asitin CDCl3 ‘deki konsantrasyonunun 0.100 M olacak Ģekilde bir çözeltisi hazırlandı. Aynı Ģekilde kiral reseptörün de CDCl3 ‘deki 1.000 M lık bir çözeltisi hazırlandı. Hazırlanan 2-kloro mandelik asitin üzerine sırasıyla 0, 0.20, 0.40, 0.60, 0.80, 1.00, 1.20, 1.60, 2.00, 3.00, 4.00, 6.00, 8.00, 10.00 olacak Ģekilde kiral reseptör çözeltisinden ilave edildi ve her ilaveden sonra 1H NMR spektrumu alındı. Elde edilen spektrumlardan 2- kloro mandelik asitin CH protonundaki kayma kaydedildi. Kaydedilen bu değerlerden kiral reseptörün konsantrasyonun, 2-kloro mandelik asitin konsantrasyonuna ([H]/[G]) karĢı kimyasal kayma (Δδ) değerlerinin grafiğe geçirilmesi ile ġekil 4.21. ve ġekil 4.22. ‘de görüldüğü gibi eğriler elde edildi. Bu titrasyon grafiğine göre de ([H]/[G]) > 1 olduğunda kimyasal kayma değerinde çok fazla bir değiĢiklik olmaması da bize komplekleĢme oranının 1:1 olduğunu kanıtlamaktadır. BaĢka bir değiĢle eğrinin doğrusal olarak devam ettiği [H]/[G] = 1 değeri bize 1:1 oranında kompleks oluĢturduğunun kanıtıdır.
ġekil 4.21. Kiral reseptör 8 ile R ve S 2-kloro mandelik asitin 1H NMR spektrumlarından elde edilen
ġekil 4.22. Kiral reseptör 9 ile D ve L mandelik asitin 1H NMR spektrumlarından elde edilen titrasyon
eğrisi
Kiral reseptörler 8–11 ile 2-kloro mandelik asit ve mandelik asitler ile yapılan titrasyon çalıĢması sonucunda elde edilen grafikten en küçük kareler metodu ile WinEQNMR2 programından kompleksleĢme sabitleri hesaplandı (Çizelge 4.6.).
Çizelge 4.6. Kiral reseptörler 8–11 ‗in α-kiral karboksilik asitler ile kompleksleĢme sabitleri Ka (mol/l) -1
Kiral
Reseptör Karboksilik asit K (x103) M-1
L/D veya
S/R
8
(S)-2-Kloro mandelik asit 13.85 ± 2.12 1.27 (R)- 2-Kloro mandelik asit 10.89 ± 1.91
L-Mandelic acid 14.91 ± 3.91 1.17 D- Mandelic acid 12.73 ± 1.92
9
(S)-2-Kloro mandelik asit 27.06 ± 4.77 1.94 (R)- 2-Kloro mandelik asit 13.96 ± 2.00
L-Mandelic acid 13.76 ± 3.33 1.35 D- Mandelic acid 10.14 ± 2.19
10
(S)-2-Kloro mandelik asit 14.65 ± 2.13 1.01 (R)- 2-Kloro mandelik asit 14.49 ± 1.43
L-Mandelic acid 13.17±2.55 1.10 D- Mandelic acid 11.96±2.03
11
(S)-2-Kloro mandelik asit 29.36 ± 2.98 1.12 (R)- 2-Kloro mandelik asit 26.14 ± 3.14
L-Mandelic acid * D- Mandelic acid *. *belirlenemedi
Burada kiral reseptör 11 ile 2-kloro mandelik asit arasındaki kompleksleĢme sabiti 29.36 ve 26.14 (x103) M-1 gibi büyük bir değere sahip olmasına rağmen S / R oranı 1.12 ‘dir. Bunun yanında kiral reseptör 9 ile 2-kloro mandelik asit arasındaki
kompleksleĢme sabiti 27.06 ve 13.96 (x103
) M-1 iken S / R oranı 1.94 ‘dür. Aynı Ģekilde kiral reseptör 9 ile mandelik asit arasıdaki kompleksleĢme sabiti 13.76 ve 10.14 (x103
) M-1 iken L / D oranı 1.35 olmaktadır. Bununla birlikte kiral reseptörler 8 ve 9 ‗un hem mandelik asitin hem de 2-kloro mandelik asitin CH protonlarının kimyasal kayma değerlerinin daha fazla bir değiĢikliğe neden olduğu tespit edildi.
Kiral reseptörlerden 8–11 ‘in kimyasal yapıları birbirine benzer yapılar olmalarına rağmen karboksilik asitlere karĢı kiral ayırma yetenekleri birbirinden farklıdır. NMR spektrumlarındaki kimyasal kayma değerleri farkları (göz önüne alındığında 8 ve 9 nolu kiral reseptörler ile en iyi sonuçlar elde edildi.
Reseptör 11 ile 2-kloro mandelik asit arasındaki birebir etkileĢme 2D noesy spektra ıĢığında analiz edildi (ġekil 4.23.). Spektrumdan çıkarılan sonuçlara göre kiral reseptördeki metil ve metilen protonları ile konuktaki -metil protonları arasındaki çapraz pikler çözelti halinde yapının bu konumları ile bir etkileĢim halinde olduğunu göstermektedir.
ġekil 4.23. Kiral reseptör 11 ile rasemik 2-kloro mandelik asitin 1:1 karıĢımının (400 MHz, 10 mM
Birinci planda asit baz etkileĢmesi görülürken buna ilave olarak sterojenik merkezden uzaktaki protonlarında (örneğin -hidroksi izovalerik asit, 2-kloro propiyonik asit ve ibuprofen‘in CH3 protonları) etkileĢerek yarıldıkları ve kaydıkları görülmektedir. Bunun nedeninin reseptörlerdeki aromatik protonlarla karboksilik asitlerdeki metil protonları arasındaki CH3- etkileĢmesi olduğu düĢünülmektedir.
Karboksilik asitlerin enantiyomerik fazlalığının belirlenmesi için kiral reseptör 9 ile 2-kloro mandelik asit seçildi. 2 kloro mandelik asitin %0, %20, %40, %60, %80 ve %100 enantiyomerik fazlalık içeren çözeltileri hazırlandı. Çözeltilerin üzerine 0.25 eq kiral reseptör 9 ilave edilerek NMR spektrumları kaydedildi (ġekil 4.24.). Ġntegrasyon değerlerinden gerçek enantiyomerik saflık, % ±2‘ lik bir sapma ile belirlendi.
a) b)
ġekil 4.24. a) Kiral reseptör 9 (0.25 eq) ile 2-kloro mandelik asit çözeltisinde değiĢen enantiyomerik saflıktaki
400 MHz NMR spektrumları b) Hazırlanan ve gözlenen ee değerleri (2-kloro mandelik asit ile kiral reseptör 9 )
ġekil 4.25. ‘de kiral reseptör 9 ile R ve S-2-kloro mandelik asitin minimum
enerjili halleri görülmektedir. Buradan da konuk-konak etkileĢmesinin temelini kiral reseptör 9‘daki protonlanmıĢ azot ile asitin karboksilat grubu arasındaki etkileĢmenin oluĢturduğu söylenebilir.
a) b)
ġekil 4.25. Kiral reseptör 9 ile (a) (R)-2-kloro mandelik asit (b) (S)-2- kloro mandelik asit
kompleksinin minimum enerjili yapıları.
4.7. Sıvı Membran ile Aminoasit Tuzları ve Mandelik Asitin Enantiyoseçimli