Polieterler, IA ve IIA grubu katyonları ile seçimli olarak kararlı ve kristal yapıda kompleksler oluştururlar (Pedersen 1967, Pedersen 1970). Kompleksleşme ve kompleksleşmenin bozulması genellikle halkalı sistemlerde daha hızlıdır (Takayi ve Ueno 1984). Oluşan kompleksleri bir organik çözücü ile ekstrakte ederek ayırmak mümkündür. Nötral organik moleküller ve alkil amonyum tuzları ile host-quest türünde seçimli kompleksler oluştururlar (Newcomb vd 1977). Bu özelliklerinden faydalanarak optikçe aktif aminoasitler ve başka organik molekülleri ayırmak için, silikaya bağlanmış taç eter dolgu maddeleri hazırlanmış ayırma işlemleri kromotografi ile yapılmıştır. İyon seçici elektrot yapımında kullanılan taç eterler hücrelerde Na+/K+ seçimliliğinin düzenlenmesinde önemli bileşiklerdir (Ryba ve Petranek 1973). Aromatik polieterler yüksek erime noktasına sahip kompleksler verirler. Bu kompleksler aprotik çözücülerde kolayca çözünürler. Öte yandan doymuş bileşikler çok çözünen ve erime noktası daha düşük olan kompleksler verirler. Saf komplekslerin birçoğu suda çözünür. Bozunmanın derecesi ve hızı su oranı ile sıcaklığa bağlıdır.
Açık zincirli polieterler PTC (Phase Transfer Catalyzed) şartlarında homojen ortamlarda anyon aktivasyonu için katalizör olarak kullanılırlar. Taç eterlerde olduğu gibi, bu sistemler alkali ve toprak alkali katyonlarıyla kompleks verir, fakat halkanın açılması kompleksleşme sabitinde önemli bir azalmaya yol açar. Podandların reaksiyona girme eğilimleri molekül ağırlığı ile artar. Ancak katalitik aktiflik anyonlar tarafından başlatılan reaksiyonlar için genel bir özellik değildir (Montarani 1982).
Taç eterler faz transfer katalizörleri olarak kullanılabilmektedir (Montanari vd 1982, Bartsch ve Yang 1984). Taç eterler ve benzer makrosiklik bileşikler biyolojik moleküllerin bazı parçalarına benzemeleriyle ve kimyasal prosesleri düzenlemeleriyle tanınır (Takagi vd 1996). Taç eterlerin, çeşitli iyonları ve molekülleri, halkaları etrafında biraraya getirmesinden dolayı taç eterler reaksiyonları enzimler gibi katalizleyebilir ve biyolojik iyonoforların yaptığı gibi membran geçirgenliğini kolaylaştırabilirler (Toshiyuki vd 1996). Taç eterlerin metal kompleksleri, molekül orbital, moleküler mekanizma, moleküler dinamik ve Monte Carlo hesaplamaları kullanılarak karakterize edilmiştir. Bu teknikler misafir metal katyonlarının solvatasyon enerjisini ve taç eter halkasının boşluk büyüklüğünü kantitatif olarak tayin etmek için çok kullanışlıdır (Kenzi vd 1996, Krongsuk vd 2003).
Elektrokimyasal çalışmalar
Hackman vd (1974) plazmada bulunan klordiazapoksit ve bu maddenin önemli iki metabolik bileşiklerini 0,1 N H2SO4 ortamında diferansiyel puls polarografisiyle kantitatif olarak tayin etmişlerdir. Plazma pH=9’a tamponlanmış ve üç bileşik ince tabaka kromatografisi ile ayrılmıştır. Bu bileşikler 0,1 N H2SO4’de çözülerek DPP ile analiz edilmiştir. Moleküldeki -C=N- grubuna ait indirgenme -600 mV civarında gözlenmiştir.
Kononenko vd (1968), Schiff bazının önce aldehit ve daha sonra amin bileşeninde para pozisyonunda H, Cl, Br, I, SO2, NH2, Me, MeO ve OH sübstitüentleri bulunan çok sayıda farklı Schiff bazının DMF ortamında polarografik olarak indirgenmesini incelemişlerdir. İndirgenme ürünlerinin ArCH2NHAr. ve (ArCHNMAr.)2 olarak belirtilmiştir. Birinci indirgenme basamağında reaktantın 1e alarak serbest radikal oluşturduğu ve daha sonra ya ikinci elektronu da alarak dianyon oluşturduğu veya
dimerleşme reaksiyonunun meydana geldiği belirtilmiştir. Toplam polarografik indirgenmenin depolarizerin elektroda difüzyonu ile kontrol edildiği ve sekonder amine indirgenme reaksiyonunun tersinmez olduğu belirtilmiştir.
Fry ve Reed (1969) bir çok Schiff bazının DMF ortamında indirgenme mekanizmasını, polarografi, CV, CC teknikleri kullanarak incelemişler ve elektroliz, katalitik hidrojenasyon ve sodyum hidroksit ile elde edilen aminlerin stereokimyalarını karşılaştırmışlardır. Polarografi ve CV verilerinin 2 elektronlu tersinmez bir indirgenmeyi gösterdiğini belirtmişler, ancak ilk olarak radikalik bir anyon oluştuğunu kabul etmişlerdir.
Abu Zuhri vd (1987) salisilaldehit-2-piridilhidrazonun polarografik davranışını %40 etanol içeren ortamda Britton-Robinson tamponunda DC ve DPP tekniklerini kullanarak incelemişlerdir. pH>7,5 ise iki elektrona karşılık gelen tek bir tersinmez dalga gözlemişlerdir. Sınır akımına ve yarı dalga potansiyeline pH’nın etkisini inceleyerek kinetik parametreleri hesaplamışlardır.
Delgado vd (1988) antrakinon halkasına bağlı iki yeni çift kollu podand hazırlamış ve bunların elektrokimyasal ve kimyasal olarak indirgenmesini incelemişlerdir. Elektron paramagnetik resonans (EPR) ve CV teknikleri yardımıyla bu podandların antrakinona bağlanma yerlerine göre bağlayabildiği katyon sayısının değiştiğini belirtmişlerdir. CV deneylerini asetonitril ortamında ve tetrabutil amonyum perklorat destek elektroliti ile camsı karbon elektrotta gerçekleştirmişlerdir.
Qi-Long ve Gang (1991) estazolam’ın eletrokimyasal davranışlarını değişik tamponlarda incelemişler, NH3/NH4Cl tamponunun en uygun sistem olduğuna karar vererek pH=9,2’de çalışmışlardır. Polarografi ile iki elektrona karşılık gelen bir indirgenme dalgası gözlemişlerdir. İndirgenme dalgasının tersinmez olduğunu ve adsorpsiyon karakteri gösterdiğini, pik akımı ve konsantrasyon değişiminin lineer olduğunu kaydetmişlerdir. Diğer triazolobenzodiapinler gibi bir elektroaktif grubu olan estazolamın indirgenmesi azometin grubunun indirgenmesine benzemektedir.
Sridevi vd (1991) nitrofurantoin’in eletrokimyasal davranışlarını DC polarografi, dönüşümlü voltametri ve diferansiyel puls polarografisi ile pH=2-12 arasında
incelemişlerdir. Bu tekniklerle transfer katsayısı, difüzyon katsayısı ve heterojen reaksiyonun hız sabiti gibi kinetik parametrelerin değerlerini hesaplamışlardır. pH=2-4 arasında dört dalga gözlenmiştir. pH=6-8 arasında iki dalga, pH=10’da ise tek dalga gözlenmiştir. pH>10’da alınan CV voltamogramlarında ters taramada bir anodik pik gözlenmiştir. İkinci taramada gözlenen katodik pik, birincide gözlenene göre daha pozitif potansiyelde bulunmuştur. Bütün çalışmalarda Britton-Robinson tamponu destek elektrolit olarak kullanılmıştır.
Madhara vd (1992), salisiliden-2-hidroksianilin, asetofenoniden-2-hidroksianilin, 4-hidroksiasetofenoniden-2-hidroksianilin ve 4-hidroksiasetofenoniden-2-hidroksi-5-kloranilin Schiff bazlarının HMDE yüzeyinde elektrokimyasal olarak indirgenmelerini CV, CA ve CC teknikleri yardımıyla farklı pH ortamlarında ve %100 DMF ortamında gerçekleştirmişlerdir. Kinetik parametreler hesaplanmış ve elektrokimyasal indirgenme reaksiyonunu için mekanizma da önerilmiştir. Buna göre asıdık ortamlarda (pH=3,5 ve pH=5,2) protonlanmış türün ve bazik ortamda ise (pH=8) nötral türün 2e ve 2H alarak amine indirgendiği ve DMF ortamında 2e alarak dianyon radikalin meydana geldiği ileri sürülmüştür.
Gil vd (1993) 8-kloroteofilin’in eletrokimyasal davranışlarını cıva damla elektrotu ile dönüşümlü voltametri ve damlayan cıva elektrotu ile diferansiyel puls polarografi yöntemleriyle metanol-su (50:50) ortamında incelemişlerdir. Asidik ortamda (1 M HClO4) dönüşümlü voltametri ile tersinmez bir indirgenme dalgası gözlemişlerdir.
Bütün çalışmalarda Britton-Robinson tamponu destek elektrolit olarak kullanılmıştır.
Solak vd (1996) bir makrosiklik diimin taç eter olan (O-en-N-tn)’nin eletrokimyasal davranışlarını incelemişlerdir. -C=N- grubunun indirgenmesi etil alkol+su karışımında DPP, CV, CC, CA teknikleriyle çalışılmıştır. Elektrot reaksiyonu için bir mekanizma önerilmiştir. Difüzyon katsayısı, heterojen hız sabitleri ve elekrot reaksiyonunun transfer katsayısı CA ile belirlenmiştir. O-en-N-tn molekülünün adsorpsiyon özellikleri cıva elektrotta çalışılmış ve adsorbe olan madde miktarı 10-12 mol/cm2 olarak bulunmuştur.
Isse vd (1997) salisiliden anilin Schiff bazının DMF ortamında elektrokimyasal indirgenme mekanizmasını CV, BE ve Kulometri teknikleriyle incelemişlerdir. HPLC, IR, 1H-NMR ve X-ışınları ile yapısı belirlenen temel indirgenme ürününün, iki diastereoizomerik formda bulunan ve substratın konjuge bazı ile beraber bir anyonik dimer olduğunu belirtmişlerdir.
Marrec vd (1997) iki simetrik 3-tienil grubu bulunduran bir çok farklı polieter sentezlemişler ve bunların elektrokimyasal davranışlarını incelemişlerdir. Bu simetrik bileşiklerin elektropolimerizasyonunun polimer oluşumu için her bir substrat molekülü başına iki elektron ve kuvvetlendirmek için de molekül başına 0,65 elektron kullanımı şeklinde olduğu bulunmuştur.
Fabre vd (1999) uzun zincirli bir polieter olan p-disübstitüe benzen türevi (BO5O5) ve buna benzer bir makrosiklik parasiklofen (BBO5O5) moleküllerinin yükseltgenmesini incelemişlerdir. Bu çalışmada BO5O5 ve BBO5O5 molekülleri CV tekniği kullanarak farklı konsantrasyonlarda ve farklı tarama hızlarında asetonitril ve diklormetan ortamlarında elektrokimyasal olarak yükseltgenmiştir. BO5O5’in tersinir olarak orta kararlılıkta bir radikal katyona yikseltgendiğini belirtmişlerdir. Birinci oksidasyon basamağına ait formal potansiyelin, destek elektrolit olarak kullanılan perklorat tuzundaki katyonun tetrabutil amonyumdan sodyuma değiştirildiğinde daha pozitif değerlere kaydığı belirlenmiştir. BBO5O5 in aynı şartlardaki yükseltgenmesinin düşük tarama hızlarında birbirine yakın iki pik şeklinde tersinmez bir reaksiyon gösterdiği belirtilmiştir. Heterojen yük-aktarım hız sabitleri hem BO5O5 hem de BBO5O5 için Markus teorisiyle hesaplanmıştır.
Murali vd (2002) bazı benziliden anilin ve sübstitüe benziliden anilin Schiff bazlarının elektrokimyasal indirgenmesini camsı karbon elektrotta ve CV tekniği ile farklı pH’lara sahip ortamlarda incelemişlerdir. -C=N- grubunun indirgenmesine ait tek bir tersinmez dalga gözlenmiş ve tarama hızı ile elektroaktif madde ve asit konsantrasyonlarının etkisi değerlendirilmiştir. Elektrot reaksiyonunun difüzyon kontrollü ve adsorpsiyon etkileriyle tersinmez oldugunu tespit etmişlerdir. Katyonik bir surfaktan kullanıldığında indirgenme işleminin engellendiği gözlenmiştir. Bu surfaktanın, konsantrasyonunun ve sıcaklığın pik potansiyeli, pik akımı, difüzyon katsayısı ve heterojen hız sabiti ile
termodinamik parametrelere etkisi tartışılmıştır. Potansiyel kontrollü elektroliz ile elde edilen ürünler karakterize edilmiştir.
Polieterlerin değişik amaçlarla kullanıldığı birçok elektrokimyasal çalışma da bulunmaktadır. Mesela camsı karbon elektrodunun modifiye edilerek oksijen indirgenmesinin katalizlenmesinde çeşitli podandlar kullanılmıştır (Salimi vd 1999).
Ayrıca susuz ortamlarda polieter ve benzeri moleküllerin elektrokimyasal olarak incelendiği bir çok çalışma da bulunmaktadır (Horwitz vd 1999, Zawisza vd 1999, Demol vd 2001)
3. MATERYAL VE YÖNTEM