Metalokarben Bileşikleri İle Heterosiklik Bileşik Sentezi

(1)

ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ  FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Nurdan TARAKÇI

Anabilim Dalı : Kimya Programı : Kimya

HAZĠRAN 2010

METALOKARBEN BĠLEġĠKLERĠ ĠLE HETEROSĠKLĠK BĠLEġĠK SENTEZĠ

(2)

(3)

HAZĠRAN 2010

ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ  FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Nurdan TARAKÇI

(509071210)

Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 7 Mayıs 2010 Tezin Savunulduğu Tarih : 8 Haziran 2010

Tez DanıĢmanı : Prof. Dr. Olcay ANAÇ (ĠTÜ)

Diğer Jüri Üyeleri : Prof. Dr. Oya GALĠOĞLU ATICI (ĠTÜ) Prof. Dr. Keriman GÜNAYDIN (ĠÜ)

METALOKARBEN BĠLEġĠKLERĠ ĠLE HETEROSĠKLĠK BĠLEġĠK SENTEZĠ

(4)

(5)

(6)

(7)

ÖNSÖZ

-Asetilenik karbonil bileşikleri bakır katalizörü yardımıyla diazo bileşikleri ile reaksiyona girerek heterosiklik bileşiklerin sentezlenmesini sağlamaktadırlar. Bu tez çalışmasında -asetilenik karbonil bileşiklerinin bakır(II)asetilasetonat katalizörlüğünde dimetildiazomalonat ile verdiği reaksiyonlar incelenmiştir.

Bu tezin oluşmasına olanak sağlayan, kimya lisans tezimden itibaren yolundan yürümeye çalıştığım, beni organik kimya ile tanıştıran ve sevdiren saygıdeğer hocam Prof. Dr. Olcay ANAÇ‟a çok teşekkür ederim. Organik kimya laboratuvarı ile beni tanıştıran, sevgisini ve ilgisini hiç esirgemeyen, her adımda yanımda olan ve maddi, manevi destekleyen sevgili hocam ve arkadaşım Araştırma Görevlisi Dr. Gökçe MEREY‟e minnettarım. Haftasonlarını benim tez çalışmalarımı yapabilmem için heba eden, her ihtiyaç duyduğumda tereddütsüz yardım eden sevgili arkadaşım, hocam Araştırma Görevlisi Özlem ALDAŞ CANDAN‟a teşekkür borçluyum. GC-MS analizlerimi hiç bir çıkarı olmadan, özveri ile yapan ve borçlu olduğumu hissettirmeden desteğini esirgemeyen sayın Dr. Şerif CANSEVER‟e çok teşekkür ederim. Ayrıca yardımlarını esirgemeyen sevgili arkadaşım Araştırma Görevlisi Muhammed AYDIN‟a çok teşekkür ederim.

İş ile yüksek lisans çalışmamı bir arada yürütmeme imkan veren, her zaman olumlu yaklaşımları ile beni rahatlatan, güven veren saygıdeğer yöneticim Sn. Y. Kimya Mühendisi Filiz YAŞMUT ve saygıdeğer koordinatörüm Dr. Eczacı Yıldız ÖZALP‟e sonsuz teşekkür ederim. Ayrıca tezin son aşamasında heyecanla beklediğim NMR analizlerimi yapan Fargem Farmasötik Araştırma Geliştirme Merkezi Sentez Laboratuvarı Şefi Sayın Ömer REİS‟e katkılarından dolayı çok teşekkür ederim.

Sevgisi ve ilgisiyle mutlu bir insan olmamı sağlayan, tez çalışmalarımda numunelerimi analiz götüren güzel annem Maksude TARAKÇI‟ya, her işin üstesinden gelebileceğime, örnek olarak ve destek olarak inandıran, sevgisini ve ilgisini hep gösteren sevgili babam Hüseyin TARAKÇI‟ya ve son olarak da her adımda yanımda olan sevgili Abim Orkun TARAKÇI‟ya sonsuz teşekkür ederim. Bu tez çalışması, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü tarafından desteklenmiştir.

Haziran 2010 Nurdan TARAKÇI

(Kimyager)

(8)

(9)

ĠÇĠNDEKĠLER Sayfa ÖNSÖZ ... v ĠÇĠNDEKĠLER ... vii KISALTMALAR ... ix ÇĠZELGE LĠSTESĠ ... xi

ġEKĠL LĠSTESĠ ... xii

ÖZET ... xvii

SUMMARY ... xix

1. GĠRĠġ ... 1

2. TEORĠK KISIM ... 3

2.1 Asetilen BileĢiklerinin Heterosiklik BileĢik Hedefli Reaksiyonları ... 3

2.1.1 Asetilenik karbonil bileşiklerinin diazo bileşikleri ile reaksiyonları ... 4

2.2 Diazo BileĢiklerinin Bozunma Reaksiyonları ... 6

2.2.1 Diazo bileşiklerinden bakır katalizörler varlığında metalokarben oluşumu ... 7

2.3 Ġlid OluĢumu Üzerinden Diazo Bozunma Reaksiyonları ... 8

2.3.1 İlidlerin yapısı ve oluşumu ... 8

2.3.1.1 Karbonil ilidler 8 2.3.2 Formal [3+2] siklokatılma reaksiyonları ... 9

2.3.2.1 Karbonil ilidlerin moleküllerarası formal [3+2] siklokatılma reaksiyonları 11 2.3.3 Diazo bileşiklerinin [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonları ... 11

2.3.3.1 α,β-Doymamış karbonil bileşiklerinin [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonları 11

2.3.3.2 -Asetilenik keton bileşiklerinin metalokarben varlığında Cu(II) katalizörlüğünde [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonları 14

-Asetilenik keton bileşiklerinin metalokarben varlığında Cu(II) katalizörlüğünde [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonlarının mekanizması 18

2.4 Diazo BileĢiklerinin C-H Arayagirme Reaksiyonları ... 20

2.5 Diazo BileĢiklerinin SiklopropanlaĢma Reaksiyonları ... 21

3. DENEYSEL KISIM ... 23

3.1 Kullanılan Cihaz ve Teknikler ... 23

3.2 ÇalıĢmada Kullanılan Kimyasal Malzemeler ... 23

3.2.1 Dimetilasetilendikarboksilat ... 24 3.2.2 2-Oktinal ... 25 3.2.3 Etil-2-pentinonat ... 26 3.2.4 Etilfenilpropiolat ... 27 3.3 Tosilazid Sentezi ... 28 3.4 Dimetildiazomalonat Sentezi ... 28

(10)

3.5 -Asetilenik Karbonil BileĢiklerinin Diazo Reaksiyonlarına ait Genel

Reçete I ... 28

3.5.1 Dimetilasetilendikarboksilat ile dimetildiazomalonat reaksiyonu-1 ... 28

3.6 -Asetilenik Karbonil BileĢiklerinin Diazo Reaksiyonlarına ait Genel Reçete II ... 29

3.6.1 Dimetilasetilendikarboksilat ile dimetildiazomalonat reaksiyonu-2 ... 29

3.6.2 Etilfenilpropiolat ile dimetildiazomalonatın reaksiyonu ... 31

3.6.3 Etil-2-pentinoat ile dimetildiazomalonatın reaksiyonu ... 34

3.6.4 2-Oktinal ile dimetildiazomalonatın reaksiyonu ... 36

4. SONUÇLAR ... 39

4.1 -Asetilenik Karbonil BileĢikleri ile Dimetildiazomalonat Arasında GerçekleĢmesi Beklenen Olası Reaksiyonlar ... 39

4.1.1 [1,5]-Elektrohalkalaşma reaksiyonu ile ürün oluşumu ... 39

4.1.2 [2+1] Çeletropik reaksiyon ile ürün oluşumu... 40

4.1.3 Formal [3+2] siklokatılma reaksiyonu ile ürün oluşmu ... 40

4.2 Dimetilasetilendikarboksilat ile Dimetildiazomalonat Reaksiyonunun Ġncelenmesi ... 41

4.3 Etilfenilpropiolat ile Dimetildiazomalonat Reaksiyonununun Ġncelenmesi ... 47

4.4 Etil-2-pentinoat ile Dimetildiazomalonat Reaksiyonununun Ġncelenmesi ... 60

4.5 2-Oktinal ile Dimetildiazomalonat Reaksiyonununun Ġncelenmesi ... 68

KAYNAKLAR ... 73

EKLER ... 77

(11)

KISALTMALAR

NMR : Nükleer Manyetik Rezonans FT-IR : Fourier Transfom-İnfrared GC : Gaz Kromatografisi

GC-MS : Gaz Kromatografisi-Kütle Spektroskopisi TLC : İnce Tabaka Kromatografisi

DMDM : Dimetil diazomalonat DMAD : Dimetilasetilendikarboksilat

Ph : Fenil

Cu(acac)2 : Bakır (II) asetilasetonat

Cu(Oac)2 : Bakır (II) asetat

CuI : Bakır (II) iyodür EDA : Etil diazo asetat Rh2(Oac)4 : Rodyum(II) asetat

CuSO4 : Bakırsülfat

CuBr : Bakırbromür

Cu(OTf)2 : Bakır(II) triflormetansülfonat

Cu(PPh)3Br : Trifenilfosfinbakır(II) bromür

(12)

(13)

ÇĠZELGE LĠSTESĠ

Sayfa

Çizelge 2.1 : Katalizör ve solvent seçiminin 1,3-difenilprop-2-in-1- on ile

EDA'nın reaksiyonu üzerine etkisi ... 16

Çizelge 3.1 : Dimetilasetilendikarboksilatın reaksiyonuna ait GC dağılımı ... 30

Çizelge 3.2 : Etilfenilpropiolatın reaksiyonuna ait GC dağılımı ... 32

Çizelge 3.3 : Etil-2-pentinoatın reaksiyonuna ait GC dağılımı ... 34

(14)

(15)

ġEKĠL LĠSTESĠ

Sayfa

ġekil 1.1 : α,β-Konjuge karbonil bileşiklerinin katalitik ortamda

dimetildiazomalonat ile reaksiyonları. ... 1

ġekil 1.2 : Asetilen bilşiklerinin [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonu ... 2

ġekil 2.1 : Bakır(II) katalizli asetilen ile azid bileşiklerinin reaksiyonu. ... 3

ġekil 2.2 : Asetilenlerin diazo bileşikleri ile reaksiyonları. ... 4

ġekil 2.3 : Diazo keton bileşiklerinde halkalı oksonyum ilid oluşumuyla siklopentenon sentezi ... 4

ġekil 2.4 : Sülfonyum ilid üzerinden yürüyen siklopentenon sentezi reaksiyonu. ... 5

ġekil 2.5 : 2-Alkinil-2-diazo-3-oksobutanoat ile rodyum(II) katalizörü varlığında furo[3,4-c]furan sentezi ... 5

ġekil 2.6 : [1,5]-Elektrohalkalaşma reaksiyonu ile indeno[1,2-c]furan sentezi. ... 6

ġekil 2.7 : CuI katalizörlüğünde -asetilenik keton bileşikleri ile sübstitüe furan sentezi ... 6

ġekil 2.8 : 1,3-Dipol yapılarının genel gösterimi ... 9

ġekil 2.9 : Formal [3+2] siklokatılma reaksiyonlarının genel gösterimi. ... 10

ġekil 2.10 : 1,3-Dipol ve dipolarofile ait orbital gösterimi. ... 10

ġekil 2.11 : -Monosübstitüe s-cis ve E-enonların diazo biskarbonil bileşikleri ile Cu(acac)2 katalizörlüğünde reaksiyonları ... 14

ġekil 2.12 : Enal bileşiklerinin Cu(acac)2 katalizörlüğünde diazo bileşikleri ile reaksiyonları. ... 14

ġekil 2.13 : 1,3-Difenil-2-in-1-on ile EDA'nın reaksiyonu ... 15

ġekil 2.14 : Farklı asetilen bileşikleri ile farklı diazo bileşiklerinin bakır(II) katalizörlü [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonları ... 17

ġekil 2.15 : Bakır(II) katalizli [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonu olası mekanizma I ... 19

ġekil 2.16 : Bakır(II) katalizli halka kapanması reaksiyonu olası mekanizma II ... 20

ġekil 3.1 : Dimetilasetilendikarboksilat bileşiğinin FT-IR spektrumu. ... 24

ġekil 3.2 : Dimetilasetilendikarboksilat bileşiğinin 1 H-NMR ve 13C-NMR spektrumları... 24

ġekil 3.3 : 2-Oktinal bileşiğinin FT-IR spektrumu. ... 25

ġekil 3.4 : 2-Oktinal bileşiğinin 1 H-NMR ve 13C-NMR spektrumları. ... 25

ġekil 3.5 : Etil-2-pentinonat bileşiğinin FT-IR spektrumu. ... 26

ġekil 3.6 : Etil-2-pentinonat bileşiğinin 1 H-NMR spektrumu. ... 26

ġekil 3.7 : Etilfenilpropiolat bileşiğinin FT-IR spektrumu. ... 27

ġekil 3.8 : Etilfenilpropiolat bileşiğinin 1 H-NMR ve 13C-NMR spektrumları. ... 27

ġekil 3.9 : Dimetilasetilendikarboksilat ile dimetildiazomalonat reaksiyonu ... 29

ġekil 3.10 : Etilfenilpropiolat ile dimetildiazomalonat reaksiyonu ... 32

ġekil 3.11 : Etil-2-pentinonat ile dimetildiazomalonat reaksiyonu ... 34

(16)

ġekil 4.1 : [1,5]-Elektrohalkalaşma reaksiyonu ile ürün oluşumu. ... 39

ġekil 4.2 : [2+1] Çeletropik reaksiyonu ile ürün oluşumu. ... 40

ġekil 4.3 : [3+2] Siklokatılma reksiyonu ile ürün oluşumu. ... 41

ġekil 4.4 : Dimetilasetilendikarboksilat ile dimetildiazomalonat reaksiyonunun incelenmesi. ... 41

ġekil 4.5 : Dimetilasetilendikarboksilat ile dimetildiazomalonat reaksiyonuna ait ham karışımın GC kromatogramı ... 42

ġekil 4.6 : Ürün 3‟e ait kütle spektrumu. ... 42

ġekil 4.7 : Ürün 4‟e ait kütle spektrumu. ... 43

ġekil 4.8 : 6 Numaralı ürünün ağırlıkta bulunduğu kolon fraksiyonunun GC kromatogramı. ... 44

ġekil 4.9 : Ürün 6‟ya ait kütle spektrumu. ... 44

ġekil 4.10 : Ürün 6‟ya ait 1 H-NMR spektrumu ... 45

ġekil 4.11 : Ürün 6‟ya ait 13 C-NMR spektrumu ... 46

ġekil 4.12 : Etilfenilpropiolat ile dimetildiazomalonat reaksiyonunun incelenmesi . 47 ġekil 4.13 : Etilfenilpropiolat ile dimetildiazomalonat reaksiyonuna ait ham karışımın GC kromatogramı. ... 47

ġekil 4.14 : Ürün 11‟e ait GC kromatogramı ... 48

ġekil 4.15 : Ürün 11‟e ait kütle spektrumu ... 48

ġekil 4.16 : Ürün 11‟e ait 1 H-NMR spektrumu ... 49

ġekil 4.17 : Ürün 11‟e ait 13 C-NMR spektrumu ... 50

ġekil 4.18 : Ürün 11‟in oluşum mekanizması ... 51

ġekil 4.19 : Ürün 12‟ye ait GC kromatogramı ... 51

ġekil 4.20 : Ürün 12‟ye ait kütle spektrumu ... 52

ġekil 4.21 : Ürün 12‟ye ait 1 H-NMR spektrumu ... 52

ġekil 4.22 : Etilfenilpropiolat ile dimetildiazomalonatın OH araya girme reaksiyonu ... 53

ġekil 4.23 : Ürün 13‟e ait GC kromatogramı ... 54

ġekil 4.24 : Ürün 13‟e ait kütle spektrumu ... 54

ġekil 4.25 : Ürün 13‟e ait 1 H-NMR spektrumu ... 55

ġekil 4.26 : Ürün 13‟e ait 13 C-NMR spektrumu ... 56

ġekil 4.27 : Ürün 13‟ün oluşum mekanizması ... 57

ġekil 4.28 : Ürün 16‟ya ait GC kromatogramı ... 57

ġekil 4.29 : Ürün 16‟ya ait kütle spektrumu ... 58

ġekil 4.30 : Ürün 16‟ya ait 1 H-NMR spektrumu ... 58

ġekil 4.31 : Ürün 16‟ya ait 13 C-NMR spektrumu ... 59

ġekil 4.32 : Etil-2-pentinoat ile dimetildiazomalonat reaksiyonunun incelenmesi ... 60

ġekil 4.33 : Etil-2-pentinoat ile dimetildiazomalonatın reaksiyonundan elde edilen ham karışımın GC kromatogramı ... 60

ġekil 4.34 : Ürün 19‟a ait GC kromatogramı ... 61

ġekil 4.35 : Ürün 19‟a ait kütle spektrumu ... 61

ġekil 4.37 : Ürün 19‟a ait 1 H-NMR spektrumu ... 62

ġekil 4.38 : Ürün 19‟a ait 13 C-NMR spektrumu ... 63

ġekil 4.39 : Ürün 19‟un oluşum mekanizması ... 64

ġekil 4.40 : Ürün 22‟ye ait GC kromatogramı ... 64

ġekil 4.42 : Ürün 22‟ye ait 1 H-NMR spektrumu ... 66

ġekil 4.43 : Ürün 22‟ye ait 13 C-NMR spektrumu ... 67

(17)

ġekil 4.45 : 2-Oktinal ile dimetildiazomalonatın reaksiyonundan elde edilen ham karışımının GC kromatogramı ... 68 ġekil 4.46 : Ürün 29‟a ait GC kromatogramı ... 69 ġekil 4.47 : Ürün 29‟a ait kütle spektrumu ... 69 ġekil 4.48 : Ürün 29‟a ait 1

H-NMR spektrumu ... 70 ġekil 4.49 : Ürün 29‟a ait 13

C-NMR spektrumu ... 71 ġekil 4.50 : Ürün 29‟un oluşum mekanizması... 72

(18)

(19)

METALOKARBEN BĠLEġĠKLERĠ ĠLE HETEROSĠKLĠK BĠLEġĠK SENTEZĠ

ÖZET

-Asetilenik karbonil bileşiklerinin metal katalizörleri varlığında, uygun reaktiflerle olan reaksiyonlarında heterosiklik bileşikleri oluşturmaları mümkündür. Bu tez çalışması kapsamında -asetilenik karbonil bileşiklerinin bakır(II) katalizörleri varlığında dimetildiazomalonat ile verdiği reaksiyonlar incelenmiştir. Dimetildiazomalonat bileşiği, bakır(II) katalizörü varlığında karbenoid kararlı arayapısına dönüşür. Oluşan karbenoidin, -asetilenik karbonil bileşiklerinde bulunan karbonil fonksiyonunun oksijen atomuna elektrofilik olarak katılarak konjuge asetilenik karbonil ilid arayapısını oluşturma olasılığı vardır. Bu ilidin arayapısındaki asetilenik bağ üzerinden halka kapanması reaksiyonu verebilme olasılığı söz konusu olabilir.

Daha sıklıkla gözlenebilen reaksiyonlar olarak karben ve üçlü bağ arasında gerçekleşebilecek olan [2+1] çeletropik reaksiyonlar sonucu siklopropen/siklopropan türevlerinin ve karbenin 1,3-dipolar yapısı ve asetilen / karbonil çoklu bağlarının [3+2]-halkakatılması reaksiyonlarıyla dihidrofuran ve 1,3-dioksol türevlerinin oluşmasıdır.

[1,5]-Elektorohalkalaşma reaksiyonlarında çözücü ve katalizör cinsi reaksiyon verimini etkilemektedir. Ayrıca -asetilenik karbonil bileşiklerine ve diazo bileşiğine bağlı olan sübstitüentlerin cinsi de reaksiyon verimi üzerinde etkilidir.

-Asetilenik karbonil bileşiklerine bağlı olan sübstitüentler elektron çekici ya da elektron verici olması farketmeksizin reaksiyon verimini arttırmaktadır. Ancak yapıda sübstitüe fenil grupları bağlı ise fenil üzerindeki sübstitüentlerin verime etkisi olmaktadır. Fenil grubuna metoksi ya da alkil gibi elektron verici gruplar bağlı olduğunda reaksiyon verimi artarken, halojenler gibi elektron çekici gruplar bağlı olduğunda reaksiyon verimi düşmektedir. Diğer taraftan, -asetilenik karbonil bileşiklerindeki sübstitüentlerin sterik etkisinin reaksiyon verimi üzerinde olumsuz etkisi olmamaktadır.

Gerçekleştirilen bu reaksiyonlarda diazo bileşiklerinin kendi kendilerine etkileşerek dimer oluşturmaları reaksiyon verimini olumsuz yönde etkilemektedir. Dimer oluşumunun önlenmesi için diazo bileşiğinin -asetilenik karbonil bileşiğinden daha az miktarda kullanımı ve diazonun yavaşça damlatılarak reaksiyon ortamına ilavesi yöntemi kullanılmıştır.

(20)

(21)

SYNTHESIS OF HETEROCYCLIC COMPUNDS BY USING METALOCARBEN COMPOUNDS

SUMMARY

It is possible to obtain heterocyclic compounds from the metal catalyzed reactions between -acetylenic carbonyl compounds and suitable reactive compounds. In this study, reactions of -acetylenic carbonyl compounds and dimethyldiazomalonate with copper(II) catalyst were investigated.

In the presence of copper(II) catalyst, dimethyldiazomalonate is transformed into stable carbenoid intermediate. It is possible to obtain acetylenic carbonile ylide intermediate by attack of carbenoid to carbonile function of -acetylenic compounds. It can be mentioned that this ylide can make cycloclosure with acetylenic bond of the compound.

As more usual it is possible reactions between carben and triple bond; [2+1] cheletropic reactions giving cyclopropen / cyclopropan derivatives, [3+2]-cycloaddition reactions by interraction of [1,3]-dipolar structure of carben to acetylene / multiple bond giving dihydrofuran an 1,3-dioxloe derivatives.

In 1,5-electrocyclization reactions solvent and type of the catalyst affects the

performance of the reaction. Besides that, type of the substituents on the

-acetylenic carbonyl compounds and the catalyst is effective on the performance. Any substituent, both electron donating and withdrawing, increases the reaction performance. Only if there are substituted phenyl groups on the -acetylenic carbonyl compounds, substituents of the phenyl are important. Electron donating substituents, such as alkoxy and alkyl, on the phenyl group increase the performance while electron withdrawing substituents, such as halogenes, decrease. On the other hand, steric hindrance of the substituent groups of the -acetylenic carbonyl compounds does not have any effect on the reaction performance.

In the performed reactions, dimerization of two diazo compounds has a negative effect on the reaction course. To avoid dimerization, diazo compunds were used less than -acetylenic carbonyl compounds and added slowly to the reaction media.

(22)

(23)

1. GĠRĠġ

Substitüe heterosiklik bileşikler organik kimyada önemli rol oynamaktadırlar. Doğal bir çok bileşiğin anahtar yapısını ve bir çok ilaç etken maddesinin de fonksiyonel gruplarını oluştururlar [1]. İlk olarak 1966 yılında Hodge ve 1967 yılında Spencer tarafından incelenen α,β-konjuge ketonların karbenlerle olan reaksiyonları [2,3], Anaç ve grubu tarafından ele alınarak çeşitli konjuge aldehit, keton ve ester bileşiklerinin karbenlerle reaksiyonları şeklinde genişletilerek incelenmiştir. Ele alınan konjuge yapılardan aldehitler dioksol türevlerini verirken [4,5], geometrik olarak uygun konumda bulunan keton ve esterler katalitik ortamda 1,5-halka kapanması reaksiyonları ile dihidrofuran türevlerini oluşturmuşlardır (Şekil 1.1) [6].

R₁ R₃ O R₂ + N₂ Z Z _Cu(acac)₂  R₁ R₃ O R₂ Z Z R₃ = H O O Z H₃CO R₃ R₁ R₂ O Z Z R₁ R₂ R₃ R₃ = R, OR Z = CO₂CH₃

ġekil 1.1 : α,β-Konjuge karbonil bileşiklerinin katalitik ortamda dimetildiazomalonat ile reaksiyonları.

Dioksol ve dihidrofuran oluşumları konjuge karbonil ilidleri üzerinden gerçekleşmektedir. Benzer şekilde asetilen bileşiklerinin de aynı tip reaksiyonları vermesi olasıdır. Liang ve grubu asetilen bileşiklerinin katalitik ortamda ilid oluşturarak [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonlarını gerçekleştirmişlerdir [7] ve bu reaksiyonlar heterosiklik bileşiklerin sentezlenmesine olanak tanımaktadır (Şekil 1.2).

(24)

ġekil 1.2 : Asetilen bileşiklerinin [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonu. R2 O H OR N₂ O CuI ClCH₂CH₂Cl 90°C R1=Ar, Alk R2=Ar R=Et, t-Bu O R2 COOR R1 R1

(25)

2. TEORĠK KISIM

Diazo bileşikleri ile heteroatom içeren bileşikler katalizör varlığında ilid arayapısı üzerinden reaksiyona girerek heterosiklik yapılar oluşturmaktadırlar. Diazo bileşikleri geçiş metali katalizörler ile etkileşerek metalokarben (karbenoid) arayapılarını oluştururlar. Oluşan bu arayapı heteroatom içeren bileşikler ile reaksiyona girerek heterosiklik bileşikleri oluşturmaktadır.

Bakır tuzları son yıllarda geniş uygulama alanı bulan bu çalışmalarda sıklıkla kullanılmaktadır.

2.1 Asetilen BileĢiklerinin Heterosiklik BileĢik Hedefli Reaksiyonları

Asetilen bileşiklerinin çeşitli katalizörler varlığında diazo ve azid bileşikleri ile reaksiyona girerek heterosiklik bileşiklerin elde edildiği bir çok çalışma yapılmıştır. Literatürde bakır(I) ve bakır(II) katalizörlüğünde asetilen ve azid bileşikleri ile gerçekleştirilmiş, heterosiklik ürün veren bir çok çalışma bulunmaktadır (Şekil 2.1) [8] . Asetilenler ile azid bileşiklerinin reaksiyonlarında, azid yapısı 1,3-dipolarize yapı üzerinden triazol türevlerini vermektedir.

ġekil 2.1 : Bakır(II) katalizli asetilen ve azid bileşiklerinin reaksiyonu.

1971 yılında Hendrick tarafından yapılan çalışmada, asetilen bileşiklerinin diazo bileşikleri ile reaksiyonu sonucunda siklopropen ve furan türevleri elde edilmiştir (Şekil 2.2) [9].

(26)

ġekil 2.2 : Asetilenlerin diazo bileşikleri ile reaksiyonları.

2.1.1 Asetilenik karbonil bileĢiklerinin diazo bileĢikleri ile reaksiyonları

Padwa rodyum(II) katalizörleri ile diazo alkinil ketonların halkalaşma reaksiyonlarını incelenmiştir [10]. Bu çalışmalarda alkin sübstitüye -diazo ketonların rodyum(II) katalizli reaksiyonlarından sübstitüye siklopentenon türevleri elde edilmiştir.

Rodyum (II) diazo ile etkileşerek kararlı karbenoid arayapısı oluşumunu sağlar. Karbenoid asetilenin π-bağına katılarak vinil karbenoid arayapısını verir. Ardından siklopropanlaşma, 1,2-hidrojen göçü, C-H araya girme, alkin bağına katılma ve ilid oluşumu üzerinden yürüyen reaksiyonlar ile çeşitli ürünler oluşur. Bu reaksiyonların yürüyüşünde etkili faktörler, katalizörün ve solventin yapısıdır.

Rodyum(II) katalizör varlığında diazoketon bileşikleriyle yapılan bir çalışamada diazofonksiyonundan oluşan karbenin asetilenik bağa katılması sonrası oluşan karbenin aynı molekül üzerindeki oksijen atomu ile etkileşerek oksonyum ilid oluşturmasının ardından [2,3]-sigmatropik göç ile siklopentenon bileşikleri sentezlenmiştir (Şekil 2.3) [10]. CHN₂ O O Rh(II) O O O O

ġekil 2.3 : Diazo keton bileşiklerinden halkalı oksonyum ilid oluşumuyla siklopentenon sentezi.

(27)

Reaksiyon sülfid grubu içeren bileşikler ile gerçekleştirildiğinde mekanizma sülfonyum ilid üzerinden yürür. Sülfonyum ilid oluşumu, sülfid varlığında hem moleküliçi hem de moleküllerarası olarak gerçekleşir (Şekil 2.4) .

O N₂ Ph SR Rh(II) O Ph SR O SR Ph O Ph S R O Ph S R

ġekil 2.4 : Sülfonyum ilid üzerinden yürüyen siklopentenon sentezi reaksiyonu. Ayrıca bu reaksiyonlar alkenin doğrudan karbonil grubuna hücum etmesi ile moleküliçi etkileşim yoluyla olabilir. Bu yolla; 2-Alkinil-2-diazo-3-oksobutanoat ile rodyum(II) katalizörü varlığında furo[3,4-c]furan bileşikleri yüksek verimde elde edilmiştir (Şekil 2.5). [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonları sonucunda indeno[1,2-c]furan yapıları da elde edilmiştir (Şekil 2.6).

R1 O O N₂ O R2 Rh(II) O O _O R1 R2

ġekil 2.5 : 2-Alkinil-2-diazo-3-oksobutanoat ile rodyum(II) katalizörü varlığında furo[3,4-c]furan sentezi.

(28)

Y X N2 O O _Rh(II) Y X O O Y X O O LnRh -RhLn a: X=Y=H b: X=H, Y=NO₂ c: X=NO2, Y=H a: X=Y=H b: X=H, Y=NO2 c: X=NO₂, Y=H

ġekil 2.6 : [1,5]-Elektrohalkalaşma reaksiyonu ile indeno[1,2-c]furan sentezi. Farklı bir çalışma olarak; Liang ve grubu -asetilenik keton bileşiklerinden diazoasetat kullanarak CuI katalizörlüğünde substitüye furan bileşikleri elde etmişlerdir (Şekil 2.7) [7].

ġekil 2.7 : CuI katalizörlüğünde -asetilenik keton bileşikleri ile substitüe furan sentezi.

Bu çalışmada, şimdiye kadar yapılan çalışmalardan farklı bir yolla asetilenik ester ve aldehit bileşiklerinin Cu(acac)2 katalizörü varlığında dimetildiazomalonat ile verdiği

reaksiyonlar incelenecektir.

2.2 Diazo BileĢiklerinin Bozunma Reaksiyonları

Diazo bileşiklerinin katalizör varlığındaki bozunma reaksiyonları katalizördeki geçiş metalinin cinsine ve reaksiyona gireceği bileşiğe bağlı olarak farklı mekanizmalar ile yürür.

En çok kabul gören mekanizmaya göre önce metal katalizör elektrofil olarak davranarak diazo bileşiğine katılır. Geçiş metal kompleksleri aynı zamanda Lewis asitleri de olduklarından ve merkez metali koordinasyon bakımından doymamış olduğundan bu bileşiklerin katalitik aktivite göstermesini sağlamaktadır. Katalizör diazo bileşiğine katıldıktan sonra azot molekülü yapıdan ayrılır. Azot molekülü ayrıldığında geriye kalan, metal kompleks ile kararlılık kazanmış bir karben

(29)

(metalokarben=karbenoid) yapısıdır. Bu aşamanın tek yönlü olduğu düşünülmektedir. Bu aşamada oluşan metalokarben elektrofilik karakterdedir ve elektronca zengin bir substrata transfer olurken, katalizör olarak kullanılan metal kompleksi rejenere olarak yeni bir sistemi başlatır (2.2) [12].

(2.2)

Diazo bileşiklerinin bozunma reaksiyonlarında kullanılan metal katalizörlerin aktiviteleri, hem metal kompleksin elektrofilliğine hem de diazo bileşiğindeki sübstitüentlerin cinsine bağlıdır. Örneğin iki karbonil grubu içeren diazo bileşikleri, tek karbonil grubu içerenlere göre daha kararlıdır [13].

Bakır katalizörler, diazo bileşiklerinden karbenoid oluşumunda kullanılan en etkili katalizörlerden biridir.

2.2.1 Diazo bileĢiklerinden bakır katalizör varlığında metalokarben oluĢumu Diazo bozunma reaksiyonlarında çeşitli metal katalizörler kullanılmıştır. Bakır(I) katalizörler bu reaksiyonlarda kullanılan etkin katalizörlerdir. Bakır(I) tuzlarında koordinasyon sayısı dörttür ve koordinasyon ligandları çiral azot bileşikleridir. Bakır(I) bileşiğinde bu tür Lewis bazı karakterli ligandlar yoksa, bakır(I) tuzu alkenle direkt koordinasyon yapmayı tercih edecektir (2.3).

(2.3)

Bakır(II) bileşikleri ise alkenlerle zayıf kompleksler yaparlar. Fakat bakır(II) kompleksleri daha bakır(I) komplekslerinden daha kararlı ve daha kolay çalışılan yapılar olduğundan daha çok tercih edilmektedirler. Reaksiyonlar sırasında bakır(II), bakır(I)‟e indirgenir.

(30)

Bakır komplekslerindeki ligandların bakıra olan elektronik etkileri, diazo bozunma reaksiyonlarındaki reaktiviteyi etkileyebilir. Örneğin bakır(II)asetilasetonat katalizörlerinde, liganddaki flor sübstitüsyonu reaktiviteyi artırır ve metal karben dönüşümlerindeki seçiciliği azaltır.

2.3 Ġlid OluĢumu Üzerinden Diazo Bozunma Reaksiyonları 2.3.1 Ġlidlerin yapısı ve oluĢumu

İlidler pozitif yüklenmiş bir heteroatom ve ona bağlı ortaklaşmamış elektron çifti içeren karbon atomundan (karbanyondan) oluşan arayapılardır (2.4). İlid yapılarının reaktiviteleri bir çok dönüşüm reaksiyonun gerçekleşmesine olanak sağlamıştır [14]. Karbenlerin ortaklaşmamış elektron içeren heteroatomlar ile etkileştirilmesi ile ilid oluşu kullanılan yöntemlerden biridir. [15, 16]. sp2

veya sp hibritleşmiş heteroatom içeren aldehit, keton, ester, imin, tiyokarbonil ve nitril bileşikleri karbenlerle kolaylıkla karbonil, tiyokarbonil, azometin ve nitril ilidlerini oluşturabilirler.

(2.4)

Bu çalışma kapsamında elde edilen ilidler karbonil ilidlerdir. 2.3.1.1 Karbonil ilidler

Karbonil ilidler stereoseçici heterosiklik bileşiklerin sentezi için kullanılan yaygın arayapılardandır. Karbonil ilidlerin oluşturulması için farklı yöntemler kullanılmaktadır. Fotoliz veya termoliz yardımıyla elektron çekici gruplar içeren epoksi bileşiklerinden karbonil ilid elde edilebilir [17]. Ayrıca, 1,3,4-oksadiazolin bileşiklerinin ısıtılmasıyla yapından azot molekülü çıkartılarak [18,19] veya 1,3-dioksolan-4-on bileşiklerinden karbondioksit çıkarılması ile de karbonil ilid yapısının elde edilmesi mümkündür [20]. Diğer bir yolla, karben ya da karbenoid türevlerinin karbonil grubundaki oksijen ile etkileşmesi ile karbonil ilid oluşumu sağlanabilmektedir.

Karbonil ilidler, kararsız yapılar olduğundan izole edilmeleri mümkün olmamaktadır. Ancak oluşumlarını ispatlayan çalışmalar yapılmıştır.

(31)

Diazotetrakis(triflorometil)siklopentadienin tetrametilüre varlığındaki fotokimyasal reaksiyonundan oluşan karbonil ilid kristal yapıda izole edilebilmiş ve yapısı X-ışını analizi ile tanımlanabilmiştir. Oluşan bu ilidin yapısındaki karbon-oksijen bağlarının boyları, elektron verici ve çekici kuvvetlerin birbirine ters etkisi nedeniyle oldukça farklıdır. Oksijen ile karbonyum karbonu arasındaki bağ 134.8 pm, siklopentadien ilid karbonu arasındaki bağ 142.2 pm‟dir (2.5). Bu durumda kısa olan bağın daha çok çift bağ karakterinde, uzun olan bağın ise tekli bağ karakterinde olduğu düşünülebilir ve bu durum yapıya kararlılık getirmektedir.

(2.5)

2.3.2 Formal [3+2] siklokatılma reaksiyonları

1,3-dipol yapıların oluşumu ve bu yapılar ile dipolarofillerin etkileşmesi ile 5‟li halka yapılarının oluştuğu reaksiyonlar formal [3+2] siklokatılma reaksiyonları olarak adlandırılırlar. 1,3-dipol bileşikleri bir ya da daha fazla sayıda heteroatom içeren yüklü dipolar yapılardır (Şekil 2.8).

ġekil 2.8 : 1,3-Dipol yapılarının genel gösterimi.

Bu reaksiyonlar, dipolarofilin 2π elektronu ile dipolar yapının 4π elektronları perisiklik olarak örtüşerek gerçekleşir. Esasında formal [3+2] Siklokatılma Reaksiyonları da Diels-Alder Reaksiyonları gibi [4s+2s] siklokatılma reaksiyonlarıdır. Atom sayılarına göre adlandırma yapıldığından “Formal [3+2] Siklokatılma Reaksiyonları” adını almaktadırlar. (Şekil 2.9).

(32)

ġekil 2.9 : Formal [3+2] siklokatılma reaksiyonlarının genel gösterimi.

Formal [3+2] siklokatılma reaksiyonlarının perisiklik mekanizma ile gerçekleştiği düşünülmektedir. Mekanizma bir ara yapı üzerinden yürümese de eş zamanlı bağ oluşumuna rastlanabilir. Reaksiyon hızı solvent polaritesinden fazla etkilenmemektedir. Fakat reaktanlar ile arageçiş yapısı arasındaki polarite farkı reaksiyon hızını etkilemektedir.

Formal [3+2] siklokatılma reaksiyonlarındaki reaktivite ve regiokimya, reaksiyona giren molekül orbitallerin etkileşimine bağlıdır. Şekil 2.10‟da reaksiyona giren dipol ve dipolarofilin molekül orbital diyagramları verilmiştir.

ġekil 2.10 : 1,3-Dipol ve dipolarofile ait orbital gösterimi.

FMO (Öncü Molekül Orbital) teoriye göre bir reaktanın en yüksek enerjili dolu orbitali (HOMO) ile diğerinin en düşük enerjili boş orbitali (LUMO) etkileşmektedir. Etkileşim, enerji farkının ez az olduğu orbitaller arasında gerçekleşir.

Bu nedenle siklokatılma reaksiyonları, regiospesifik olmasalar da oldukça regioseçicilerdir. Ayrıca sterik etkiler de regioseçicilikte önemli bir faktördür.

(33)

2.3.2.1 Karbonil ilidlerin moleküllerarası formal [3+2] siklokatılma reaksiyonları

Karbonil ilid ve dipolarofil reaksiyonundan dioksolan elde edilen ilk çalışma Huisgen ve March tarafından gerçekleştirilmiştir (2.7) [21, 22].

(2.7)

Dimetildiomalonat ve benzaldehit‟in 125°C‟da reaksiona girmesiyle % 56 oranında dioksolan izomeri elde edilmiştir. Dimetildiazomalonattan oluşan karben karbonil oksijenine atak etmiş ve oluşan karbonil ilid çıkış bileşiği olan benzaldehit formal [3+2] siklokatılma reaksiyonu vermiştir.

Diklorokarben varlığında oluşan karbonil ilidlerden [3+2] siklokatılma ile furan eldesi de mümkündür. Bunun için diklorokarben, fenil(bromodiklorometil)civa bileşiğinin ısısal olarak bozunması ile elde edilmiş ve aril aldehitlerle karbonil ilid oluşturularak dimetilasetilendikarboksilat (DMAD) ile oluşan dipol tutulmuştur (2.9) [22].

(2.9)

2.3.3 Diazo bileĢiklerinin [1,5]-elektrohalkalaĢma reaksiyonları

En, polien ya da polienil sistemleri, elektron göçü ile halka kapanmasını sağlayabilirler. Bu reaksiyonlarda σ-bağları, π-bağlarına dönüşür. Elektrosiklik halka kapanması FMO Teori‟ye göre uygun orbitallerin örtüşerek orbital simetrisinin korunduğu ve tek basamakta oluşan “perisiklik reaksiyonlar” sınıfına girer [23].

(34)

Woodward-Hoffman (W-H) Kurallarına göre hem ısısal hem fotokimyasal olarak gerçekleşebilen elektrosiklik reaksiyonlarda ürünün stereokimyası reaksiyon koşullarına göre farklılık gösterir.

 Geçiş halinde 4n sayıda π-elektronu içeren sistemler temel halde (ısısal) koşut (konrotatorik), uyarılmış halde (fotokimyasal) ise karşıt (disrotatorik) dönüşle halka kapanması reaksiyonu verirler.

 Geçiş halinde 4n + 2 sayıda π-elektronu içeren sistemler temel halde karşıt (disrotatorik), uyarılmış halde ise koşut (konrotatorik) dönüşle halka kapanması reaksiyonu verirler [24].

Ancak, FMO teoriye göre “yasaklı” olan bir reaksiyonun kesinlikle gerçekleşemeyeceğini söylemek de doğru değildir. FMO teoriye göre bir reaksiyonun gerçekleşmesi için HOMO-LUMO enerji farkının aşılması gerekmektedir. W-H Kuralları‟na göre yasaklı olan reaksiyonun gerçekleşmesi için ise izinli olan bir reaksiyona göre daha yüksek bir aktivasyon enerjisine gereksinim vardır.

-DoymamıĢ karbonil bileĢiklerinin [1,5]-elektrohalkalaĢma

reaksiyonları

α,β-Doymamış karbonil ilidlerin [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonları substitüye furan eldesinde kullanılan reaksiyonlardır. Bu konu ile ilgili ilk çalışma 1966 yılında Hodge ve 1967 yılında Spencer tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada karboetoksikarbenin α-metoksimetilen sübstitüe halkalı ketonlar ile olan reaksiyonundan furan türevleri elde edilmiştir [2, 3]. Karben, ketonun karbonili ile karbonil ilid oluşturur ve [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonu ile metanol ayrılılıp furan türevleri elde edilir (2.10).

(35)

Diazokarbonil bileşiklerinin aldehit ya da ketonlarla reaksiyonu sonucunda dioksol türevleri elde edilmektedir [25]. Etil diazotrifloroasetoasetatın asetonla fotokimyasal reaksiyonu sonucu 2,2-dimetil-5-(triflorometil)-4-(etoksikarbonil)-1,3-dioksol elde edilmiştir (2.11). Bu reaksiyon, öncelikle karbonil ilid oluşumu ve ardından halkalaşma ile gerçekleşmiştir. Oluşan karbonil ilidin asetonun karbonil grubuna 1,3-dipolar katılma ile oluşturabileceği bileşiğe ise rastlanmamıştır.

(2.11)

Metil-2-diazo-3-oksobütirat ile 3-diazo-2,4-pentandionun bileşikleri çeşitli aldehitlerle bakır katalizörü varlığında reaksiyona sokulmuş ve 1,3-dioksol türevleri yüksek verimlerle elde edilmiştir [26, 27]. Bu reaksiyonlarda, dioksol türevleri, beklenilen diğer reaksiyonlar (epoksidasyon, C-H arayagirme reaksiyonu, aldol kondenzasyonu, karben dimerleşmesi, Wolff düzenlenmesi) gerçekleşmeden, tek ürün olarak, elde edilmiştir (2.12, 2.13).

(2.12)

(2.13)

Anaç ve ekibi, açık zincirli, α-konumunda alkoksi grubu içermeyen α,β-konjuge ketonlar, aldehitler, esterler ve enaminonların diazokarbonil bileşikleriyle metal katalizör varlığındaki reaksiyonları üzerinde çalışmıştır. Ekibin bu konudaki ilk çalışması β-monosübstitüye (E)-enonların diazo biskarbonil bileşikleri ile Cu(acac)2

(36)

O R O R' R₁ N₂ R₂ R' R₁ R₂ R O _O R₁ R₂ R OCH₃ R₁ R' R₁, R₂ = CO₂CH₃ R O R' R₁ R₂ CuSO₄ + R₁ = CO₂CH_3, COCH₃ R₂ = CO₂CH_3, CO₂C₂H₅ R₁ N₂ R₂

ġekil 2.11 : β-Monosübstitüe s-cis ve (E)-enonların diazo biskarbonil bileşikleri ile Cu(acac)2 katalizörlüğünde reaksiyonları.

Anaç ve ekibi bir başka çalışmasında da, α,β-konjuge aldehit bileşiklerinin Cu(acac)2

katalizörlüğündeki diazobiskarbonil bileşikleri ile olan reaksiyonlarından sadece dioksol ürünleri ve bunların türevlerini elde etmişlerdir (Şekil 2.12) [5].

ġekil 2.12 : Enal bileşiklerinin Cu(acac)2 katalizörlüğünde diazo bileşikleri ile

reaksiyonları.

Bu sonuç, dihidrofuran türevlerinin elde edilebilmesi için konjuge yapının uygun (s-cisoid) konumda bulunması gerektiği fikrini vermektedir. α,β-Konjuge aldehitlerle yapılan teorik enerji hesapları, aldehitlerin s-transoid yapıda daha kararlı olduklarını göstermektedir.

-Asetilenik keton bileĢiklerinin metalokarben varlığında Cu(II) katalizörlüğünde [1,5]-elektrohalkalaĢma reaksiyonları

Liang ve grubu -asetilenik keton bileşiklerinden diazo bileşikleri ile çoklu subsitüye furan bileşikleri oluşturmak için bir çok farklı katalizör ve solventi denemişlerdir [7] (Şekil 2.13). 1,3-Difenil-prop-2-inil-1-on ve EDA ile farklı katalizör ve solventler ile çalışıldığında elde edilen sonuçlar Çizelge 2.1‟de verilmiştir.

(37)

ġekil 2.13 : 1,3-Difenil-prop-2-inil-1-on ile EDA‟nın reaksiyonu.

Yapılan bu çalışmalarda; CuSO4, Cu(OTf)2 ve Cu(acac)2 gibi bakır(II) tuzları verimli

sonuçlar vermemektedir. Diğer yandan bakır(I) tuzları siklokatılma reaksiyonunda çözücü olarak dikloroetan kullanıldığında katalizör etkisi göstermektedirler. Yapılan tüm bu denemelerin sonucunda; CuI katalizörü varlığında çoklu susbsitüye furan bileşikleri % 50 verimle oluşmuştur (Çizelge 2.1, Deneme 5) (Şekil 2.10).

CuI katalizörlüğünde dikloroetan çözücüsü ile yapılan deneylerde asetilen bileşiğinin tamamen tükendiği ancak tanımlanamayan yan ürünler oluştuğu bir karışım elde edildiği ve görülmüştür.

Çözücü etkisinin bu reaksiyonlarda önemli olduğu ve dikloroetanın tüm diğer çözücülerden çok daha verimli sonuç verdiği tespit edilmiştir. Toluen ve benzen gibi düşük polariteli çözücüler kullanıldığında reaksiyon veriminin %20 ve % 28 dolaylarında kaldığı (Çizelge 2.1, Deneme 10, 18), asetonitil, tetrahidrofuran ya da diklorometan varlığında ise reaksiyon olmadığı görülmüştür (Çizelge 2.1, Deneme 8, 9 ve 11). Diklorometan yerine metanol kullanıldığında ise tanımlanamayan ürünler karışımı elde edilmiştir (Çizelge 2.1, Deneme 17).

(38)

Çizelge 2.1 : Katalizör ve solvent seçiminin 1,3-difenilprop-2-in-1-on ile EDA‟nın reaksiyonu üzerine etkisi.

Deneme Katalizör Çözücü Sıcaklık (°C) Verim (%)

1 Cu(acac)2 Dikloroetan 80 - 2 CuSO4 Dikloroetan 80 - 3 Cu(OTf)2 Dikloroetan 80 - 4 CuBr Dikloroetan 80 30 5 Cu(PPh)3Br Dikloroetan 80 50 6 CuCl Dikloroetan 80 25 7 CuI Dikloroetan 80 37

8 CuI Tetrahidrofuran Reflaks -

9 CuI Asetonitril Reflaks -

10 CuI Toluen 80 20

11 CuI Diklorometan Reflaks -

12 CuI Dikloroetan 90 57

13 CuI Dikloroetan 60 20

14 CuI Dikloroetan 30 -

15 CuIA Dikloroetan 90 65

16 CuIB Dikloroetan 90 18

17 CuI Metanol Reflaks Ürün karışımı

18 CuI Benzen Reflaks 28

19 Rh2(Oac)4 Dikloroetan 90 0

20 Co(acac)2 Dikloroetan 90 0

A_{: CuI katalizör oranı 1,3-difenilprop-2-il-1-on mol sayısının % 20‟si kadardır.} B_{: CuI katalizör oranı 1,3-difenilprop-2-il-1-on mol sayısının % 2,5‟i kadardır.}

Katalizör olarak CuI yerine Rh2(Oac)4 ya da Co(acac)2 kullanıdında ise hedef

bileşiğin oluşmadığı görülmüştür (Çizelge 2.1, Deneme 19, 20). Uygun katalizör ve çözücü belirlendikten sonra katalizör konsantrasyonu ve sıcaklığın sonuca olan etkisi araştırılmıştır. Reaksiyonların gerçekleştirilmesi için en ideal sıcaklık 90°C‟dır. Sıcaklığı yükseltmek ürün verimi üzerinde çok az etkili olmuş, diğer taraftan düşük sıcaklıklarda reaksiyon olmadığı tesbit edilmiştir (Çizelge 2.1, Deneme 5, 12 ve 13). 30°C‟da dikloroetan ile yapılan çalışmada reaksiyon süresinin 24 saate kadar

uzaltılmasına rağmen beklenen ürün oluşumu gözlenmemiştir (Çizelge 2.1, Deneme 14).

(39)

CuI katalizör konsantrasyonunun asetilen bileşiğinin molaritesinin % 20‟si olarak ayarlandığında dikloroetan çözücüsü varlığından verimin % 65‟e çıktığı (Çizelge 2.1, Deneme 15), ancak % 2,5 mole indirildiğinde de %18‟ indiği görülmüştür (Çizelge 2.1, Deneme 16).

1,3-Difenil-2-in-1-on ve EDA ile farklı katalizör ve solventler ile çalışıldığında elde edilen sonuçlar doğrultusunda en uygun solvent dikloroetan, katalizör ise CuI olarak belirlendikten sonra -asetilenik keton ve diazoester bileşiklerinin substitüentlerinin reaksiyon verimi üzerindeki etkisi araştırılmıştır (Şekil 2.14).

ġekil 2.14 : Farklı asetilen bileşikleri ile farklı diazo bileşiklerinin bakır(II) katalizörlü [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonları.

Farklı substientlerin bağlı olduğu -asetilenik keton bileşikleri ile yapılan deneylerde; -asetilenik keton bileşiğine elektronca zengin olan ya da elektron çekici subsitüentler bağlı olduğunda -asetilenik keton ve diazo bileşikleri kolaylıkla reaksiyona girerek yüksek verimle çoklu substitüe furanları vermektedirler. -Asetilenik keton bileşiklerinin substitüentleri olan R1 ya da R2 gruplarındaki fenil halkasına metil ya da metoksi gibi elektron verici gruplar bağlı olduğunda substitüye furan bileşiklerinin oluşma verimi, elektron çekici brom, klor, ya da flor gruplarının bağlı olduğu fenil substientli asetilen bileşiklerine göre daha fazla olmaktadır. -Asetilenik keton bileşiğinin substitüentinin pozisyonunu reaksiyon verimini etkilemektedir. -Asetilenik keton‟a bağlı olan fenil para konumunda olduğunda meta ve orto konumlarına göre verim daha yüksek olmaktadır.

(40)

Çeşitli -diazo esterlerle yapılan çalışmalarda -diazo esterlere tersiyer butil grubu bağlı olduğunda reaksiyon veriminde kayda değer bir değişme olmadığından bu grubun büyüklüğünün reaksiyon verimini etkilemediği söylenebilir.

Bu çalışmalarda aynı zamanda diazo bileşiklerinin kendi kendine oluşturduğu dimer türlerine de rastlanmaktadır. Bu bileşiklerin oluşumu reaksiyon verimi düşürmektedir.

-Asetilenik keton bileĢiklerinin metalokarben varlığından Cu(II)katalizörlüğünde [1,5]-halka kapanması reaksiyonlarının mekanizması Bakır katalizli halka kapanması reaksiyonları için iki mekanizma olasıdır. Bunlardan ilkinde öncelikle diazo ester bileşiği CuI ile reaksiyona girer ve bakırla stabilize olmuş karben kompleksini oluşturur (Şekil 2.15, A). Ardından -asetilenik keton bileşiği ile etkileşerek karbonil ilid yapısını oluşturur (Şekil 2.15, B) ve bakır(I) karbonil ilidin üçlü bağı ile koordinasyona girdikten sonra (Şekil 2.15, C) moleküliçi nükleofilik atak sonrasında zwitter iyon yapısını oluşturur (Şekil 2.15, D). En sonunda CuI katalizörü rejenere olurken furan halkasına bağlı olan proton CuI‟ün bağlı olduğu konuma göç eder.

(41)

ġekil 2.15 : Bakır(II) katalizli [1,5]-elektrohalkalaşma reaksiyonu olası mekanizma I.

Diğer mekanizma da ise bakır ile stabilize olmuş karben kompleksi -asetilenik keton bileşiğinin üçlü bağı ile direkt olarak reaksiyona girip siklopropenilketon yapısını oluşturur (Şekil 2.16). Ardından CuI katalizli halka açılması sikloizomerizasyon reaksiyonu ile siklopropenil keton furan halkasına dönüşür ve CuI rejenere olur.

(42)

R1 O R2 H OR N2 O CuI H OR CuI O O CO₂R R2 R₁ -N2 R1 O R2 H RO O -CuI

ġekil 2.16 : Bakır(II) katalizli halka kapanması reaksiyonu olası mekanima II.

2.4 Diazo BileĢiklerinin C-H Arayagirme Reaksiyonları

Diazo bileşiklerinin C-H arayagirme reaksiyonları yeni karbon-karbon bağları oluşturmaktadır (2.14) [28].

(2.14)

Bu reaksiyonlarda bir yandan karbenin kararlığı kontrol edilirken diğer yandan reaktivitesini de kaybetmemesini sağlamak gerekir. Reaksiyonlardaki karbenler, diazoalkanların termal ve fotokimyasal olarak ya da geçiş metal katalizörü varlığında bozunmasıyla elde edilebilirler. Genellikle geçiş metalleri olarak bakır katalizörler kullanılmaktadır.

(43)

Karben karbonunun arayagirme reaksiyonunun gerçekleşeceği C-H arasında üç üyeli halka oluşumunu esnasında metal katalizörün yapıdan ayrıldığı Doyle ve Nakamura tarafından onaylanmıştır. (2.15) [29, 30].

(2.15)

Metal katalizörün ligandlarının veya E grubunun elektron çekici olması bir yandan reaktiviteyi arttırırken diğer yandan da seçiciliği azaltır. Bu gruplardaki sterik engeller ise steroseçiciliği değiştirir [31].

Diazoester ve diazoamidler kararlılıkları nedeniyle C-H arayagirme reaksiyonlarında sıklıkla kullanılırlar. Diazo bileşiğinin bazlık kuvveti ne kadar yüksek ise diazo bozunma reaksiyonlarının reaktivitesi de o kadar yüksek olur:

Diazoalkan > Aril diazometan > Diazoketon > Diazoasetoasetat > Diazomalonat Moleküllerarası ve moleküliçi arayagirme reaksiyonlarına ait çok sayıda araştırma mevcuttur. Moleküliçi arayagirme reaksiyonları daha rijit yapılar üzerinden gerçekleşmektedir.

2.5 Diazo BileĢiklerinin SiklopropanlaĢma Reaksiyonları

Diazo bileşiklerinin metal katalizörü varlığında doymamış bir yapıyla [2+1] çeletropik reaksiyonları ile siklopropanlaşma gerçekleşir. Siklopropanlaşma mekanizması doymamış yapının elektronca zengin ya da fakirliğine bağlıdır.

Elektronca eksik alkenlerin diazometanla siklopropanlaşma reaksiyonlarında paladyum (II) kompleksleri, özellikle trimerik formdaki paladyum(II)asetat, en etkili katalizörler olarak görülmektedir (2.16) [32].

(2.16)

Siklopropanlaşma reaksiyonlarında karbonil sübstitüe diazo bileşikleri sıklıkla tercih edilir. Diazonun bozunma aşaması diazokarbonil bileşikleri ile gerçekleştirilen

(44)

siklopropanlaşma reaksiyonlarında hızı belirleyen aşamadır. Bu aşamaya hem diazo bileşiği hem de katalizörün sübstitüenti etki eder. Diazo karbonunda karbonil sübstitüsyonunun artması diazokarbonil bileşiğindeki kararlılığı arttırır [33]. Diazoamidler, diazoesterlerden ve diazoesterler diazoketonlardan daha kararlı ve dolayısıyla daha az reaktiftir. Elektrofilik reaksiyonlarda geçiş metali katalizörünün sübstitüentleri etkili bir paramatredir.

(45)

3. DENEYSEL KISIM

3.1 Kullanılan Cihaz ve Teknikler

Ürünlerin FT-IR (Fourier Transform Infrared) spektrumları, Perkin Elmer Spektrum One B cihazı ile alınmış, veriler % geçirgenlik (% transmittance) cinsinden verilmiştir.

1

H-NMR spektrumları 250 MHz Bruker cihazlarda kaydedilmiş, kimyasal kaymalar tetrametilsilan (TMS) iç standardına göre ppm cinsinden, etkileşim sabiti J ise Hz cinsinden verilmiştir. 13

C-NMR spektrumları 60 MHz Bruker cihazlarda gerçekleştirilmiştir.

Gaz kromatografisi-kütle spektroskopisi (GC-MS) için Hewlett-Packard 5680 model kütle dedektörü ve Hewlett-Packard 589a model GC, HP-1 (25m, cross-linked fenilmetilsiloksan dolgulu) kapiler kolon ile kullanılmıştır.

GC için kullanılan sıcaklık programı aşağıda verilmektedir:

100ºC‟de 5 dakika izotermal, 20ºC/dk ısınma hızı ile 290ºC‟ye ısınma ve 290ºC‟de 5 dakika izotermal.

İnce tabaka kromatografisinde (TLC) 0.2 mm kalınlığında silika jel (nötral) plakalar kullanılmıştır. Kolon kromatografisi çalışmaları 230-400 mesh silika jel ile gerçekleştirilmiştir.

3.2 ÇalıĢmada Kullanılan Kimyasal Malzemeler

Çözücü olarak kullanılan diklormetan, etil asetat, benzen Merck, kloroform ve heksan Riedel de Haёn firmalarından satın alınmıştır.

Kolon kromatografisi için kullanılan silika jel (silica gel 60, 240-400 mesh) Merck firmasından satın alınmıştır.

(46)

3.2.1 Dimetilasetilendikarboksilat

Dimetilasetilendikarboksilat ile dimetildiazomalonat‟ın reaksiyonu için kullanılan dimetilasetilendikarboksilat Merck firmasından satın alınmış olup sentez kalitesindedir ve % 99,4 saflıktadır.

ġekil 3.1 : Dimetilasetilendikarboksilat bileşiğinin FT-IR spektrumu.

ġekil 3.2 : Dimetilasetilendikarboksilat bileşiğinin 1

H-NMR ve 13C-NMR spektrumları.

(47)

3.2.2 2-Oktinal

Oktinal ile Dimetildiazomalonatın reaksiyonu için kullanılan 2-Oktinal Aldrich firmasından satın alınmış olup sentez kalitesindedir ve % 97 saflıktadır.

ġekil 3.3 : 2-Oktinal bileşiğinin FT-IR Spektrumu.

ġekil 3.4 : 2-Oktinal bileşiğinin 1

(48)

3.2.3 Etil-2-pentinonat

Etil-2-pentinonat ile Dimetildiazomalonatın reaksiyonu için kullanılan Etil-2-pentinonat Aldrich firmasından satın alınmış olup sentez kalitesindedir ve %

97 saflıktadır.

ġekil 3.5 : Etil-2-pentinonat bileşiğinin FT-IR spektrumu.

ġekil 3.6 : Etil-2-pentinonat bileşiğinin 1

(49)

3.2.4 Etilfenilpropiolat

Etilfenilpropiolat ile Dimetildiazomalonatın reaksiyonu için kullanılan etilfenilpropiolat Aldrich firmasından satın alınmış olup sentez kalitesindedir ve % 97 saflıktadır.

ġekil 3.7 : Etilfenilpropiolat bileşiğinin FT-IR Spektrumu.

ġekil 3.8 : Etilfenilpropiyolat bileğinin 1

(50)

3.3 Tosilazid Sentezi

190,5 gram tosil klorür 1 litre etanol içerisinde çözülür ve 45°C‟ı aşmayacak şekilde ısıtılarak magnetik karıştırıcıda karıştırılır. Bu karışıma 200 ml suda çözülmüş 71,5 gram sodyumazid ilave edildikten sonra 2,5 saat oda sıcaklığında karıştırılır. Ardından ham karışım süzülür ve etanol 30°C-35°C sıcaklıkları arasında dönel buharlaştırıcıda uzaklaştırılır. Karışım bol su ile yıkandıktan sonra allta kalan tosil azid fazı magnezyum sülfat ile kurutulur. Yaklaşık % 70-75 verimle berrak ve renksiz tosilazid elde edilir.

3.4 Dimetildiazomalonat Sentezi

66 gram tosilazid, 35,5 gram kuru trietilamin ve 46,5 gram dimetilmalonat 300 ml benzen ile oda sıcaklığında 18 saat karıştırılır. Karışım süzülür ve elde edilen çözelti 50 ml soğuk Benzen ile yıkanır. Benzen fazları birleştirilir ve benzen 50°C‟da dönel buharlaştırıcıda uzaklaştırılır. 100 ml Hekzan ilavesinin ardından kalan Tosilamid çöktürülür. Kalan süzüntünün çözücüsü vakum altında uçurulduktan sonra bakiyeye vakum damıtması uygulanarak dimetil diazomalonat % 65 verimle elde edilir.

-Asetilenik Karbonil BileĢiklerinin Diazo Reaksiyonlarına Ait Genel Reçete I

0,5 mmol -asetilenik karbonil ve 0,1 mmol CuI 5 ml dikloroetan içerisinde çözülür. 90°C‟a ısıtılır. Bu çözeltiye 1,5 mmol dimetildiazomalonatın dikloroetanda hazırlanmış çözeltisi 5 saat içinde yavaşça damlatılır. Damlatma bittikten sonra 5 saat daha 90°C‟da ısıtmaya devam edilir. Doygun amonyum klorür çözeltisi ile ham karışım ıslatılır ve karışım diklorometan ile ekstrakte edilir. Karışımdaki organik faz su ve doygun tuz çözeltisi ile ekstrakte edilir. Organik faz sodyum sülfat ile kurutulur ve vakum altında konsantre edilir. Kalıntı kromatografi ile saflaştırılır.

3.5.1 Dimetilasetilendikarboksilat ile dimetildiazomalonat reaksiyonu-1

Dimetilasetilendikarboksilat ile dimetildiazomalonat reaksiyonu bölüm 3.5‟te belirtilen reçeteye uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Ancak ham karışım GC-MS verilerinde tanımlanamayan ürünlerin oluştuğu ve hedeflenen ürünün/ürünlerin oluşmadığı görülmüştür.

(51)

-Asetilenik Karbonil BileĢiklerinin Diazo Reaksiyonlarına ait Genel Reçete II

3 mmol -asetilenik karbonil bileşiği 10 ml benzende çözülür ve üzerine 0,02 mmol Cu(acac)2 ilave edilir. Azot gazı altında gerisoğutucu varlığında

kaynatılır. 2 mmol dimetildiazomalonat 4 ml benzende çözülür ve kaynamakta olan karışıma 2 saatlik aralıklar ile damlatılır. Damlatma bittikten sonra karışım 24 saat kaynatılır. Benzen vakum altında tamamen uçurulur. Ürünler kolon kromatografisi ile saflaştırılır.

3.6.1 Dimetilasetilendikarboksilat ile dimetildiazomalonatın reaksiyonu-2

-Asetilenik karbonil bileşiği olarak dimetilasetilendikarboksilat kullanılarak Bölüm 3.5‟te belirtilen reçeteye uygun olarak çalışılmıştır. Ürünlerin saflaştırılması için kolon kromatografisi uygulanmıştır.

ġekil 3.9 : Dimetilasetilendikarboksilat ile dimetildiazomalonat reaksiyonu.

Ham karışımda temel olarak 9 farklı ürüne rastlanmıştır (Şekil 3.9). Bunlardan birinin diazo bileşiğinin kendi kendine oluşturduğu doymamış dimer olduğu belirlenmiştir. Elde edilen ürünlerin GC dağılımı Çizelge 3.1'de verilmektedir.

(52)

Çizelge 3.1: Dimetilasetilendikarboksilatın reaksiyonuna ait GC dağılımı Ürün tR (dk) GC yüzdesi Dimer 10.46 % 4 2 11.86 % 18 3 12.18 % 3 4 12.89 % 41 5 13.30 % 3 6 14.23 % 15 7 15.47 % 8 8 15.74 % 5 9 16.68 % 3

Uygulanan kolon kromatografisi sonucu yalnızca 6 numaralı ürün saf bir şekilde elde edilebilmiştir.

Ürün 2

Saf bir şekilde izole edilememiş olup varlığı GC-MS verileri ile belirlenmiştir.

tR: 11.86 dk; EI-MS (m/z) 278 (0.6), 256 (7), 225 (100), 195 (14), 167 (3), 138 (2),

107 (5), 80 (3), 59 (3) (Ek A.1). Ürün 3

Saf bir şekilde izole edilememiş olup varlığı GC-MS verileri ile belirlenmiştir. tR:

12.18 dk; EI-MS (m/z) 272 (80), 257 (3), 241 (100), 229 (21), 225 (24), 213 (6), 198 (7), 157 (19), 140 (7), 111 (16), 80 (8), 59 (20) (Şekil 4.6).

Ürün 4

tR: 12.89 dk; EI-MS (m/z) 300 (18), 271 (4), 269 (100), 243 (2), 225 (63), 195 (32),

153 (7), 80 (5), 59 (14) (Şekil 4.7). Ürün 5

tR: 13.30 dk; EI-MS (m/z) 371 (12), 343 (100), 315 (6), 283 (4), 241 (6), 225 (7),

(53)

Ürün 6

Renksiz yağ şeklinde elde edilmiştir. tR: 14,23 dk; EI-MS (m/z) 318 (13), 287 (7),

259 (70), 227 (28), 203 (21), 169 (100), 156 (26), 159 (14), 115 (16), 77 (7), 59 (22) (Şekil 4.9). 1 H-NMR (CDCl3, 250 MHz) δ 7.34 (s, 1H), 5.94-6.19 (m, 1H), 4.42 (s, ?H), 4.22 (s, ?H), 3.94 (s, ?H), 3.85 (s, 3H), 3.79 (s, 6H), 3.67 (s, 3H), 3.65 (s, 3H), 2.35 (s, 3H), 1.24 (s, 6H) (Şekil 4.10). 13C-NMR (CDCl3, 60 MHz) δ 108.6, 84.5, 59.3, 51.5, 39.3, 24.9, 33.6, 30.6, 28.3, 27.7, 25.9, 24.1, 21.3, 17.6, 17.3, 13.1, 10.6, 4.0 (Şekil 4.11). Ürün 7

tR: 15.47 dk; EI-MS (m/z) 432 (1), 426 (7), 399 (80), 383 (1), 355 (7), 225 (100),

195 (7), 167 (6), 107 (6), 81 (5), 59 (6) (Ek A.3). Ürün 8

tR: 15.74 dk; EI-MS (m/z) 399 (6), 327 (2), 271 (1), 225 (100), 195 (6), 153 (5), 107

(7), 59 (5) (Ek A.4). Ürün 9

16.68 dk; EI-MS (m/z) 530 (100), 516 (40), 469 (92), 425 (7), 410 (14), 379 (5), 351 (6), 319 (4), 278 (5), 263 (5), 219 (27), 203 (6), 59 (10) (Ek A.5).

3.6.2 Etilfenilpropiolat ile dimetildiazomalonatın reaksiyonu

-Asetilenik karbonil bileşiği olarak etilfenilpropiolat kullanılarak Bölüm 3.5‟te belirtilen reçeteye uygun olarak çalışılmıştır. Ürünlerin saflaştırılması için kolon kromatografisi uygulanmıştır.

ġekil 3.10 : Etilfenilpropiolat ile dimetildiazomaonat reaksiyonu.

Ham karışımda temel olarak 8 farklı ürüne rastlanmıştır (Şekil 3.10). Bunlardan ikisinin diazo bileşiğinin kendi kendine oluşturduğu doymuş ve doymamış dimer

(54)

olduğu belirlenmiştir. Elde edilen ürünlerin GC dağılımı Çizelge 3.2'de verilmektedir.

Çizelge 3.2: Etilfenilpropiolatın reaksiyonuna ait GC dağılımı

Ürün tR (dk) GC yüzdesi Dimer (doymuş) 10.14 % 4 Dimer (doymamış) 10.54 % 5 11 12.95 % 26 12 13.10 % 24 13 14.71 % 18 14 14.89 % 8 15 15.47 % 8 16 16.83 % 7

Uygulanan kolon kromatografisi sonucu 11, 12, 13 ve 16 numaralı ürünler saf bir şekilde elde edilebilmiştir.

Ürün 11

Renksiz, şeffaf kristal halinde elde edilmiştir. tR: 12.95 dk; EI-MS (m/z) 304 (65,

M+), 289 (62), 259 (13), 245 (41), 229 (77), 227 (16), 203 (31), 173 (25), 129 (74), 105 (100), 77 (10), 59 (5) (Şekil 4.15). 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) δ 7,79 (d, J = 5.8Hz, 2H), 7.50 (d, J = 6.7 Hz, 3H), 4.38 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 3.74 (s, 6H), 1.39, (t, J = 7.0 Hz, 3H) (Şekil 4.16). 13C-NMR (CDCl3, 60 MHz) δ 169.3, 157.8, 132.8, 132.5, 129.4, 123.3, 120.2, 62.5, 53.0, 14.5 (Şekil 4.17). Ürün 12

Renksiz yağ halinde elde edilmiştir. tR: 13.10 dk; EI-MS (m/z) 276 (31), 247 (3),

245 (1), 232 (42), 217 (8), 189 (75), 174 (19), 161 (100), 145 (3), 129 (8), 115 (31), 102 (64), 77 (11), 59 (20) (Şekil 4.20). 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) δ 7.61 (d, J =

6.6Hz, 2H), 7.43 (t, J = 7.8Hz, 3H), 6.51 (s, 1H), 3.86 (s, 3H), 3.82 (s, 3H) (Şekil 4.21).

(55)

Ürün 13

Renksiz yağ halinde elde edilmiştir. tR: 14.71 dk; EI-MS (m/z) 434 (1), 405 (2), 403

(11), 389 (14), 375 (100), 361 (8), 329 (46), 315 (8), 271 (9), 255 (17), 227 (6), 203 (8), 153 (8), 129 (8), 105 (8), 77 (1), 59 (5) (Şekil 4.24). 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) δ 7.50 – 7.30 (m, 5H), 4.21 (q, J = 7.1Hz, 2H), 3.88 (s, 3H), 3.78 (s, 3H), 3.69 (s, 3H), 3.60 (s, 3H), 1.17 (t, J = 7.1 Hz, 3H) (Şekil 4.25). 13C-NMR (CDCl3, 60 MHz) δ 166.1, 164.9, 164.0, 163.3, 162.8, 149.4, 142.0, 136.1, 133.0, 130.0, 129.1, 128.8, 128.7, 129.0, 127.6, 62.7, 53.2, 52.9, 52.7 (2C), 13.9. (Şekil 4.26). Ürün 14

14.89 dk; EI-MS (m/z) 478 (1), 391 (17), 377 (2), 347 (26), 305 (100), 277 (30), 245 (5), 217 (8), 189 (27), 161 (17), 127 (5), 115 (6), 77 (2),69 (4), 59 (8) (Ek A.6). Ürün 15

15.47 dk; EI-MS (m/z) 420 (8), 361 (100), 333 (9), 317 (21), 305 (23), 274 (20), 256 (6), 216 (7), 188 (5), 158 (5), 130 (18), 101 (3), 59 (5) (Ek A.7).

Ürün 16

Renksiz yağ halinde elde edilmiştir. tR: 16.83 dk; EI-MS (m/z) 521 (3), 507 (9), 489

(100), 475 (12), 447 (8), 435 (100), 385 (11), 331 (17), 315 (8), 287 (10), 255 (27), 229 (11), 203 (9), 173 (4), 145 (6), 115 (4), 77 (1), 59 (10) (Şekil 4.29). 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) δ 7.29 (s, 5H), 4.54 (s, 1H), 4.19 (s, 1H), 3.99-3.90 (m, 2H), 3.74 (s, 9H), 3.71 (s,3H), 3.68 (s, 3H), 3.58 (s, 3H), 3.31 (s, 2H), 1.18 (t, J = 6.8Hz, 3H) (Şekil 4.30). 13 C-NMR (CDCl3, 60 MHz) δ 165.9, 165.7, 165.8, 165.7, 165.0 (2C), 142.2, 131.4, 129.3, 128.9, 127.2, 126.4, 113.0, 91.7, 59.2, 58.2, 51.8, 51.7, 51.6, 51.5, 51.4, 48.6, 37.2, 30.2, 21.6, 14.1 (Şekil 4.31).

(56)

3.6.3 Etil-2-pentinonat ile dimetildiazomalonatın reaksiyonu

-Asetilenik karbonil bileşiği olarak etil-2-pentinonat kullanılarak Bölüm 3.5‟te belirtilen reçeteye uygun olarak çalışılmıştır. Ürünlerin saflaştırılması için kolon kromatografisi uygulanmıştır.

ġekil 3.11 : Etil-2-pentinonat ile dimetildiazomalonat reaksiyonu.

Ham karışımda temel olarak 7 farklı ürüne rastlanmıştır (Şekil 3.11). Bunlardan ikisinin diazo bileşiğinin kendi kendine oluşturduğu doymuş ve doymamış dimer olduğu belirlenmiştir. Elde edilen ürünlerin GC dağılımı Çizelge 3.3'te verilmektedir.

Çizelge 3.3: Etil-2-pentinoatın reaksiyonuna ait GC dağılımı

Ürün tR (dk) C yüzdesi Dimer (doymuş) 10.13 % 1 Dimer (doymamış) 10.55 % 17 18 10.51 % 8 19 13.17 % 67 20 13.25 % 4 21 13.63 % 2 22 15.09 % 1

Uygulanan kolon kromatografisi sonucu 19 ve 22 numaralı ürünler saf bir şekilde elde edilebilmiştir.

Ürün 18

tR: 10.51 dk; EI-MS (m/z) 228 (10), 195 (1), 184 (22), 168 (16), 154 (7), 141 (100),

(57)

Ürün 19

Sarı yağ halinde elde edilmiştir. tR: 13.17 dk; EI-MS (m/z) 386 (1), 357 (1), 355 (3),

327 (100), 323 (10), 313 (12), 309 (6), 295 (7), 281 (8), 249 (10), 221 (10), 191 (7), 163 (5), 105 (4), 77 (5), 75 (1), 59 (7) (Şekil 4.35). 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) δ 4.21 (q, J = 7.0Hz, 2H), 3.84 (s, 3H), 3.81 (s, 3H), 3.72 (s, 3H), 3.66 (s 3H), 2.50-2.40 (m, 2H), 1.22 (t, J=7.0 Hz, 3H), 1.22 (t, J=7,0 Hz), 1.02 (t, J=7.5 Hz, 3H) (Şekil 4.37). 13C-NMR (CDCl3, 60 MHz) δ 164.4, 164.1, 162.9, 162.0, 161.4, 153.3, 142.2, 130.7, 124.8, 61.4, 52.0, 51.9, 51.5, 51.4, 28.1, 12.8, 11.0 (Şekil 4.8). Ürün 20

tR: 13.25 dk; EI-MS (m/z) 387 (56), 373 (100), 360 (75), 341 (1), 327 (59), 295 (30),

267 (49), 255 (41), 240 (40), 211 (21), 179 (25), 151 (10), 59 (24) (Şekil 4.36). Ürün 21

13.63 dk; EI-MS (m/z) 354 (10), 322 (100), 308 (24), 295 (21), 278 (32), 262 (60), 248 (30), 218 (37), 203 (29), 175 (34), 132 (13), 103 (12), 77 (15), 59 (25) (Ek A.9). Ürün 22

Sarı yağ halinde elde edilmiştir. tR: 15.09 dk; EI-MS (m/z) 472 (20), 457 (3), 441

(12), 427 (15), 397 (22), 387 (100), 337 (22), 327 (45), 295 (57), 267 (30), 239 (24), 207 (14), 179 (19), 151 (10), 101 (16), 69 (24), 59 (46) (Şekil 4.41). 1H-NMR (CDCl3, 250 MHz) δ 4.60 (s, 1H), 4,05 (s, 1H), 3.84-3.66 (m, 18 H), 3.34 (m, 1H), 2.67 (m, 1H), 2.57 (q, J = 7.4Hz, 2 H), 1.62 (s, 5H), 1.24 (m, 3H), 1,07 (t, J = 5.9Hz, 3H), 0.93 (t, J = 7.4Hz, 3H) (Şekil 4.42). 13C-NMR (CDCl3, 60 MHz) δ 166.4, 166.1, 165.2, 164.9, 163.3, 144.7, 127.4, 112.9, 90.5, 58.9, 57.8, 53.1, 52.9, 51.9 (2C), 51.5, 51.3, 47.5, 28.7, 20.5, 19.0, 14.1, 11.7, 10.7, 10.4 (Şekil 4.43).

(58)

3.6.4 2-Oktinal ile dimetildiazomalonatın reaksiyonu

-Asetilenik karbonil bileşiği olarak 2-oktinal kullanılarak Bölüm 3.5‟te belirtilen reçeteye uygun olarak çalışılmıştır. Ürünlerin saflaştırılması için kolon kromatografisi uygulanmıştır.

ġekil 3.12 : 2-Oktinal ile dimetildiazomalonat reaksiyonu.

Ham karışımda temel olarak 7 farklı ürüne rastlanmıştır (Şekil 3.12). Bunlardan ikisinin diazo bileşiğinin kendi kendine oluşturduğu doymuş ve doymamış dimer olduğu belirlenmiştir. Elde edilen ürünlerin GC dağılımı Çizelge 3.4'te verilmektedir.

Çizelge 3.4: 2-Oktinalin reaksiyonuna ait GC dağılımı

Ürün tR (dk) GC yüzdesi 24 11.17 % 4 25 11.44 % 6 26 13.74 % 2 27 14.56 % 10 28 14.72 % 33 29 14.83 % 42 30 16.85 % 3

Uygulanan kolon kromatografisi sonucu 29 numaralı ürün saf bir şekilde elde edilebilmiştir.

Ürün 24

tR: 11.17 dk; EI-MS (m/z) 238 (30), 207 (22), 195 (85), 183 (58), 174 (33), 167

(100), 163 (43), 151 (15), 121 (73), 119 (24), 91 (25), 77 (20), 71 (1), 59 (21) (Ek A.10).