Schiff Bazları Kullanım Alanları

Schiff bazları ve bunların metal kompleksleri çeşitli kalitatif ve kantitatif tayinlerde, radyoaktif maddelerin zenginleştirilmesinde, ilaç sanayinde, boya endüstrisinde ve plastik sanayinde kullanımının yaygınlaşması, biyokimyasal aktivitesi nedeniyle büyük ilgi çekmesi ve özellikle son yıllarda sıvı kristal teknolojisinde kullanılabilecek pek çok Schiff bazının sentezlenmesi bu maddelerle ilgili çalışmaların önemini artırmıştır.

Günümüzde, spektral yöntemlerin gelişmesiyle biyokimyasal bazı reaksiyonların mekanizmaları açıklanabilmiştir. Canlılarda bazı reaksiyonların Schiff bazları üzerinden yürüdüğü; Schiff bazlarının aldehit ve amin komponentlerinin toksik etkilerini yok ettikleri ve serbest metal iyonlarını şiddetle bağladıkları bu şekilde belirlenmiştir. Bu yüzden Schiff bazları farmakolojide ve biyoorganik kimyada yaygın olarak kullanılır.

Likit kristal yapımında kullanılan madde türevlerinin çoğu Schiff bazlarıdır. Ayrıca Schiff bazı metal kompleksleri radyofarmostik madde olarak da radyoloji alanında kullanılır.

Schiff bazlarıyla yapılan çalışmaların artmasının nedenlerinden birkaçını sıralarsak; 1) Schiff bazları uygun aldehit veya ketonun primer aminle kondenzasyonuyla çok kolay elde edilebilir. Çoklu kondenzasyon proseslerinde kompleksin düzlemsel ya da üç boyutlu bileşikleri bir basamakta elde edilebilir.

2) Genellikle ilave olarak dönor grupları (O, S, P, vb) içerebilir ve bu yapılar biyolojik sistemlerin aydınlatılması ve metal iyon kompleksleri için uygun yapılardır.

3) Alternatif olarak Schiff bazları template etkiyle elde edilebilir. Bu yöntem istenen kompleksleri doğrudan doğruya verir. Bununla beraber, bu kompleksler farklı metal tuzlarıyla reaksiyona girdiği zaman metallerin yer değiştirmesi reaksiyonlarına uğrayabilir. Bu sentetik yöntem, başka türlü yöntemlerle erişilemeyen kompleksleri verir. Bu yöntem yeterli saflıkta ve yüksek yüzdede istenilen kompleksleri verirler.

4) Schiff bazları aldehit yada ketonun ve amin gruplarının alifatik yada aromatik zincirlere uygun grupların eklenmesiyle işlevsel hale gelebilir.

5) Daha esnek ve hidrolize daha az duyarlı poliimin türevleri, uygun indirgenlerle muamele edildiğinde indirgenerek kompleksin bozunmasına yol açabilir. Bunlar uygun sentez yöntemleriyle indirgenirse NH grupları içeren bileşikler oluşur ve daha fazla işlevsel hale gelebilir.

6) Bazı Schiff bazlarında olağandışı kompleksleşme görülebilir, örneğin sarmal yapılar, uygun dönor ya da uygun zincirler içeren imin türevleriyle elde edilebilir.

7) Silika gibi uygun bir desteğe bağlanabilir. Böylece değişik katalizör ve değişik yüzey elde edilmiş olur.

8) Spesifik metal iyonları için taç eter, tiyoeter, poliaza türevleri gibi ligandlarla birlikte bulunduğunda çok iyi ligandlardır. Böylece tek liganda (Schiff bazı ve taç eter parçası) farklı koordinasyon birleşmesi ve farklı metal iyonları tanıma proseslerini yada çeşitli seçicilik kabiliyetiyle ilginç sistemlere yol açar (Vigato ve Tamburini, 2004).

Schiff bazları ya da iminler, R2C=NR-, primer aminlerle aldehit ya da ketonların kondenzasyon ürünleridir ve bunlar metal komplekslerinin hazırlanmasında kapsamlı olarak kullanımlarını sağlar. Böyle ligandlar iki yönlü optik verileri depolamak için organik malzemeler gibi potansiyel uygulamalarıyla beraber ilginç foto-fiziksel özelliklere sahiptir (Rix vd., 2005).

İmin bağı, çok yönlü fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir ve iminler biyolojik katalizde önemli rol oynarlar. C=N bağı kararsız, tekrar biçimlenebilir ve hidrolizlenebilir. C=N gerilme frekansındaki yükselme genellikle Lewis asitleri reaksiyonuyla ya da iminlerin protonlanmasıyla olur (Wang ve Poirier, 1997).

Schiff bazları sentetik patlayıcı olan siklonik (RDX)'in hazırlanmasında, lastiğin vulkanizasyonunda hızlandırıcı ve ayrıca antioksidan olarak kullanılır. Schiff bazları boya, parfüm ve ilaç endüstrisinde kullanılmakta (Biricik vd., 2005) ve salisilaldimin gibi bazı

Genelde renksiz, saydam katılar olmasına rağmen bazıları renklidir. Bu özelliklerinden yararlanılarak boya endüstrisinde kullanılabilmektedir (fenilin mavisi ve naftol mavisi gibi...) Ayrıca parfüm ve ilaç endüstrisinde de oldukça fazla kullanılmaktadır. Bunun yanında özellikle biyokimya ve analitik kimya açısından da gittikçe önem kazanmaktadır. Bu bileşiklerin sentetik oksijen taşıyıcı, enzimatik reaksiyonlarda ara ürün oluşturucu gibi özelliklerinin yanında bazı metal iyonlarına karşı seçici ve spesifik reaksiyon vererek spektrofotometrik reaktif olarak analitik kimyada kullanımları da önem taşımaktadır. Oluşan Schiff bazları keskin erime noktalarına sahip oldukları için karbonil bileşiklerinin tanınmasında ve metallerle kompleks verebilme özelliklerine sahip olmaları nedeniyle de metal miktarlarının tayininde de kullanılmaktadırlar. Ayrıca Schiff bazları fungisid ve böcek öldürücü ilaçların bileşiminde de bulunabilmektedir.

Salisilaldehitin etilendiamin ve propilendiamin gibi alkillerin diaminlerle kondensasyonu sonucu meydana gelen Schiff bazları gaz yağı içerisinde metal deaktivatör olarak kullanılır. Polisikloksan ve PVC'nin stabilazyonu için disalisitidenpropilendiamin kullanılmaktadır. Aynı zamanda bu Schiff bazın nikel şelatının termoplastik reçineler için ışık stabilizatörü olarak kullanılmasının uygun olduğu rapor edilmiştir.

Formaldehit, amonyakla halkalı yapıda bir bileşik olan hekzametilentetramin oluşturur. NH3'ün formaldehide katılması ile başlayan ve bunu izleyerek H2O eliminasyonu reaksiyonunda ele geçen hekzametilentetramin, ürotropin adı altında tıpta üriner sistem antiseptiği olarak değer taşır.

İminler ya da schiff bazlarının en ilgi çekici biyolojik aktivitelerinden biri aminoasit biyo-sentezinde oynadıkları roldür. Schiff bazları α-aminoasitlerin, RCH(NH2)COOH, biyosentezinde önemli ara bileşiklerdir, α-aminoasitler organizmada proteinlerin sentezinde kullanılır. Yiyeceklerin yeterli miktarda alınması zorunlu aminoasit içermemesi sonucu organizma bazı durumlarda ihtiyaç fazlası bir aminoasidi transaminasyon tepkimesiyle gereksinim duyduğu aminoasite dönüştürür. Bu işlemde, ihtiyaç fazlası aminoasidin amino grubu, bir keto-aside taşınır.