1,4-disübstitüe-1,2,3-triazol halkası içeren pürin ve pirimidin esaslı yeni nükleozitlerin klik reaksiyonu yoluyla sentezi

CELAL BAYAR ÜNİVERSİTESİ * FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

1,4-DİSÜBSTİTÜE-1,2,3-TRİAZOL HALKASI İÇEREN

PÜRİN VE PİRİMİDİN ESASLI YENİ NÜKLEOZİTLERİN KLİK REAKSİYONU YOLUYLA SENTEZİ

DOKTORA TEZİ

Yüksek Kimyager Erkan HALAY

Anabilim Dalı : Kimya

Programı : Organik Kimya

MANİSA 2014

CELAL BAYAR ÜNİVERSİTESİ * FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

1,4-DİSÜBSTİTÜE-1,2,3-TRİAZOL HALKASI İÇEREN PÜRİN VE PİRİMİDİN ESASLI YENİ NÜKLEOZİTLERİN

KLİK REAKSİYONU YOLUYLA SENTEZİ

DOKTORA TEZİ

Yüksek Kimyager Erkan Halay

Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 25.11.2014 Tezin Savunulduğu Tarih : 11.12.2014

Tez Danışmanı : Yrd. Doç. Dr. Kadir AY…………

Diğer Jüri Üyeleri : Prof. Dr. İnci DURUCASU……...

Prof. Dr. Demet ASTLEY……….

Doç. Dr. Haluk DİNÇALP………

Doç. Dr. Tamer KARAYILDIRIM…...

MANİSA 2014

III İÇİNDEKİLER

Sayfa No

SEMBOL LİSTESİ ... VII ŞEKİL LİSTESİ ... VIII ÇİZELGE LİSTESİ ... X KISALTMALAR LİSTESİ ... XI TEŞEKKÜR ... XIII ÖZET ... XIV ABSTRACT ... XVI GRAFİKSEL ÖZET ... XVIII

1. GİRİŞ ... 1

1.1. 1,2,3-Triazol Bileşikleri Hakkında Genel Bilgi ... 1

1.2. Klik (Click) Kimyası, Klik Reaksiyonları ve Bakır Katalizli Azit-Alkin [3+2] Siklokatılmasına (CuAAC) Geçiş ... 6

1.2.1. Klik Kimyası ... 6

1.2.2. Klik Reaksiyonları ... 7

1.2.3. Huisgen Reaksiyonu ve CuAAC'na Geçiş ... 8

1.2.4. 1,2,3-Triazol Sentezinde Kullanılan Diğer Yöntemler ... 13

1.2.5. Karbohidrat İçerikli 1,2,3-Triazol Bileşiklerinin Sentezleri... 17

1.2.5.1. Azido-karbohidrat Bileşikleri ... 17

1.2.5.2. Karbohidrat Esaslı 1,2,3-Triazol Ürünleri ve Biyolojik Aktiviteleri21 1.2.5.3. 1,2,3-Triazol Halkası İçeren Nükleozitler ... 24

2. MATERYAL VE YÖNTEM ... 31

2.1. Genel Teknikler ... 31

2.2. Sentezler, Bileşiklere Ait Spektroskopik Veriler ... 31

2.2.1. Karbohidrat bileşiklerinin azit türevlerinin sentezi ... 31

2.2.1.1. 1-Azido-1-deoksi-2,3:5,6-di-O-izopropiliden-β-

-mannofuranoz (2) Sentezi ... 31

2.2.1.2. 6-Azido-6-deoksi-1,2:3,4-di-O-izopropiliden--

-galaktopiranoz (10) Sentezi ... 33

2.2.1.3. 1-Azido-1-deoksi-2,3:4,5-di-O-izopropiliden-β-

-fruktopiranoz (12) Sentezi ... 34

2.2.1.4. 1-Azido-1-deoksi-2,3,4,6-tetra-O-asetil-β-

-glukopiranoz (4)

Sentezi……… 35

IV

Sayfa No

2.2.1.5. 3-Azido-3-deoksi-1,2:5,6-di-O-izopropiliden--

-glukofuranoz

(16) Sentezi ... 36

2.2.1.6. 1-Azido-1-deoksi-2,3,4,6-tetra-O-asetil-β-

-galaktopiranoz (6) Sentezi………....37

2.2.1.7. 1-Azido-1-deoksi-2,3,4,-tri-O-asetil-β-

-ksilopiranoz (8) Sentezi……….… .. ………37

2.2.1.8. 5-Azido-5-deoksi-1,2-O-(S)-trikloroetiliden--

-ribofuranoz (14) Sentezi………...….38

2.2.2. Nükleobazların Proparjil Türevlerinin Sentezi ... 41

2.2.2.1. N-1-Proparjil urasil (48) Sentezi ... 41

2.2.2.2. N-1-Proparjil timin (49) Sentezi ... 42

2.2.2.3. N-9-Proparjil adenin (50) Sentezi ... 42

2.2.2.4. N-1-Proparjil 5-florourasil (51) ... 43

2.2.3. Klik Reaksiyonu ile 1,2,3-triazol Esaslı Nükleozitlerin Sentezi ... 43

2.2.3.1. 1-[{1'-(2'',3'':5'',6''-Di-O-izopropiliden-β-

-mannofuranozil)-1'H- 1',2',3'-triazol-4'-il}metil]urasil (52) Sentezi ... 44

2.2.3.2. 1-[{1'-(6''-Deoksi-1'',2'':3'',4''-di-O-izopropiliden--

-galakto piranoz-6''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]urasil (53) Sentezi ... 45

2.2.3.3. 1-[{1'-(1''-Deoksi-2'',3'':4'',5''-di-O-izopropiliden-β-

-fruktopiranoz- 1''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]urasil (54) Sentezi ... 46

2.2.3.4. 1-[{1'-(2'',3'',4'',6''-Tetra-O-asetil-β-

-glukopiranozil)-1'H-1',2',3'- triazol-4'-il}metil]urasil (55) Sentezi ... 47

2.2.3.5. 1-[{1'-(3''-Deoksi-1'',2'':5'',6''-di-O-izopropiliden--

-glukofuranoz- 3''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]urasil (56) Sentezi ... 48

2.2.3.6. 1-[{1'-(2'',3'',4'',6''-Tetra-O-asetil-β-

-galaktopiranozil)-1'H-1',2',3'- triazol-4'-il}metil]urasil (57) Sentezi ... 49

2.2.3.7. 1-[{1'-(2'',3'',4''-Tri-O-asetil-β-

-ksilopiranozil)-1'H-1',2',3'-triazol- 4'-il}metil]urasil (58) Sentezi ... 50

2.2.3.8. 1-[{1'-(5''-Deoksi-1'',2''-O-(S)-trikloroetiliden--

-ribofuranoz-5''-il)- 1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]urasil (59) Sentezi ... 51

2.2.3.9. 1-[{1'-(2'',3'':5'',6''-Di-O-izopropiliden-β-

-mannofuranozil)-1'H- 1',2',3'-triazol-4'-il}metil]timin (60) Sentezi ... 52

2.2.3.10. 1-[{1'-(6''-Deoksi-1'',2'':3'',4''-di-O-izopropiliden--

-galakto piranoz-6''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]timin (61) Sentezi ... 53

2.2.3.11. 1-[{1'-(1''-Deoksi-2'',3'':4'',5''-di-O-izopropiliden-β-

-fruktopiranoz -1''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]timin (62) Sentezi ... 54

2.2.3.12. 1-[{1'-(2'',3'',4'',6''-Tetra-O-asetil-β-

-glukopiranozil)-1'H-1',2',3' -

triazol-4'-il}metil]timin (63) Sentezi ... 55

V

Sayfa No

2.2.3.13. 1-[{1'-(3''-Deoksi-1'',2'':5'',6''-di-O-izopropiliden--

-glukofuranoz

-3''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]timin (64) Sentezi ... 56

2.2.3.14. 1-[{1'-(2'',3'':4'',6''-Tetra-O-asetil-β-

-galaktopiranozil)-1'H-1',2',3'-

triazol-4'-il}metil]timin (65) Sentezi ... 57

2.2.3.15. 1-[{1'-(2'',3'',4''-Tri-O-asetil-β-

-ksilopiranozil)-1'H-1',2',3'-triazol-

4'-il}metil]timin (66) Sentezi ... 58

2.2.3.16. 1-[{1'-(5''-Deoksi-1'',2''-O-(S)-trikloroetiliden--

-ribofuranoz-5''-

il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]timin (67) Sentezi ... 59

2.2.3.17. 9-[{1'-(2'',3'':5'',6''-Di-O-izopropiliden-β-

-mannofuranozil)-1'H-

1',2',3'-triazol-4'-il}metil]adenin (68) Sentezi ... 60

2.2.3.18. 9-[{1'-(6''-Deoksi-1'',2'':3'',4''-di-O-izopropiliden--

-galakto

piranoz-6''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]adenin (69) Sentezi ... 61

2.2.3.19. 9-[{1'-(1''-Deoksi-2'',3'':4'',5''-di-O-izopropiliden-β-

-fruktopiranoz

-1''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]adenin (70) Sentezi ... 62

2.2.3.20. 9-[{1'-(2'',3'',4'',6''-Tetra-O-asetil-β-

-glukopiranozil)-1'H-1',2',3' -

triazol-4'-il}metil]adenin (71) Sentezi ... 63

2.2.3.21. 9-[{1'-(3''-Deoksi-1'',2'':5'',6''-di-O-izopropiliden--

-gluko furanoz

-3''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]adenin (72) Sentezi ... 64

2.2.3.22. 9-[{1'-(2'',3'':4'',6''-Tetra-O-asetil-β-

-galaktopiranozil)-1'H-1',2',3'-

triazol-4'-il}metil]adenin (73) Sentezi ... 65

2.2.3.23. 9-[{1'-(2'',3'',4''-Tri-O-asetil-β-

-ksilopiranozil)-1'H-1',2',3'-triazol-

4'-il}metil]adenin (74) Sentezi ... 66

2.2.3.24. 1-[{1'-(2'',3'':5'',6''-Di-O-izopropiliden-β-

-mannofuranozil)-1'H-

1',2',3'-triazol-4'-il}metil]5-florourasil (75) Sentezi ... 67

2.2.3.25. 1-[{1'-(6''-Deoksi-1'',2'':3'',4''-di-O-izopropiliden--

-galakto

piranoz-6''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]5-florourasil (76) Sentezi ... 68

2.2.3.26. 1-[{1'-(1''-Deoksi-2'',3'':4'',5''-di-O-izopropiliden-β-

-fruktopiranoz

-1''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]5-florourasil (77) Sentezi ... 69

2.2.3.27. 1-[{1'-(2'',3'',4'',6''-Tetra-O-asetil-β-

-glukopiranozil)-1'H-1',2',3' -

triazol-4'-il}metil]5-florourasil (78) Sentezi ... 70

2.2.3.28. 1-[{1'-(3''-Deoksi-1'',2'':5'',6''-di-O-izopropiliden--

-glukofuranoz

-3''-il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]5-florourasil (79) Sentezi ... 71

2.2.3.29. 1-[{1'-(2'',3'',4'',6''-Tetra-O-asetil-β-

-galaktopiranozil)-1'H-1',2',3'-

triazol-4'-il}metil]5-florourasil (80) Sentezi ... 72

2.2.3.30. 1-[{1'-(2'',3'',4''-Tri-O-asetil-β-

-ksilopiranozil)-1'H-1',2',3'-triazol-

4'-il}metil]5-florourasil (81) Sentezi ... 73

2.2.3.31. 1-[{1'-(5''-Deoksi-1'',2''-O-(S)-trikloroetiliden--

-ribofuranoz-5''-

il)-1'H-1',2',3'-triazol-4'-il}metil]5-florourasil (82) Sentezi ... 74

3. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ... 75

VI

Sayfa No

KAYNAKLAR ... 89 EKLER ... 98 Karbohidrat Bileşiklerinin Azit Türevlerine Ait FTIR(ATR) ve NMR

Spektrumları ... 98 Nükleobazların Proparjil Türevlerine Ait FTIR(ATR) ve NMR Spektrumları ... 106 1,2,3-Triazol Halkası İçeren Nükleozitlere Ait FTIR, NMR ve MS

Spektrumları ... 112

ÖZGEÇMİŞ ... 184

VII

SEMBOL LİSTESİ

 : NMR spektrumlarında kimyasal kayma

J: NMR spektrumlarında yarılma sabiti

C: santigrat derece Å: angstrom

~: yaklaşık

VIII

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa No

Şekil 1.1. 1,2,3-triazol bileşiklerinin sınıflandırılması ... 1

Şekil 1.2. Klasik olmayan biyoizosterlere örnekler ... 3

Şekil 1.3. 1,2,3-triazol bileşiklerinin, amitlerin biyoizosterleri olarak davranışı ... 3

Şekil 1.4. 1,2,3-triazol esaslı başlıca potansiyel farmasötikler... 5

Şekil 1.5. Klik reaksiyonlarının örnekler ile sınıflandırılması ... 7

Şekil 1.6. 1,3-dipolar siklokatılma (Huisgen) reaksiyonu ve oluşan ürünler ... 8

Şekil 1.7. Huisgen reaksiyonu mekanizması ... 9

Şekil 1.8. Bakır katalizli azit-alkin siklokatılma reaksiyonu ... 9

Şekil 1.9. Rutenyum katalizli azit-alkin siklokatılma reaksiyonu ... 12

Şekil 1.10. CuAAC reaksiyonunun katalizör ile yürüme çevrimi ... 12

Şekil 1.11. İç alkin ile gerçekleşen RuAAC reaksiyonu ve oluşan trisübstitüe ürün ... 13

Şekil 1.12. Yanai ve Taguchi'ye ait klik çalışması ... 14

Şekil 1.13. Raghavendra ve Lam'a ait katı-faz sentezi ile elde edilen klik ürünleri ... 14

Şekil 1.14. Krasinski ve grubuna ait inhibisyon aktivite gösteren klik ürünleri .. 15

Şekil 1.15. Krasinski ve grubunun grignard reaktifi ile klik ürünü sentezi ... 15

Şekil 1.16. Kamijo ve grubunun sentezlediği 4,5-disübstitüe triazol ürünleri .... 16

Şekil 1.17. Baskin ve grubu tarafından in vivo sentezlenen triazol ürünleri ... 16

Şekil 1.18. Azit gruplarında rezonans ve dipol karakter ... 17

Şekil 1.19. Literatüre geçmiş ilk azido-şeker bileşiği ... 17

Şekil 1.20. Anomerik halojenür türevlerinden glikozil azit eldesi ... 18

Şekil 1.21. 1 hidroksillerin tosilatlarından azit türevlerinin eldesi ... 19

Şekil 1.22. Sterik engel nedeni ile gerçekleşmeyen azitleme reaksiyonu ... 20

Şekil 1.23. 2 hidroksillerin triflatlarından azit türevlerinin eldesi ... 20

Şekil 1.24. 1,8-naftalimid azit türevi yardımı ile fukoz bağlı glikan ya da glikoproteinlerin in vivo floresans etiketlenmesi... 21

Şekil 1.25. Ferreira ve arkadaşları tarafından sentezlenen biyolojik aktif bileşikler ... 22

Şekil 1.26. Silva ve grubu tarafından sentezlenen biyolojik aktif triazol bileşikleri ... 22

Şekil 1.27. Carvalho ve arkadaşları tarafından sentezlenen biyolojik aktif triazol bileşikleri ... 23

Şekil 1.28. Campo ve arkadaşları tarafından sentezlenen biyolojik aktif bileşikler ... 23

Şekil 1.29. Rocha ve grubunun sentezlediği biyolojik aktif triazol-riboz türleri .. 24

IX

Sayfa No

Şekil 1.30. Xavier ve grubu tarafından sentezlenen, antimikrobiyel aktif triazol-

uloz bileşikleri ... 24

Şekil 1.31. Nükleobaz, nükleozit ve nükleotit birimleri ... 25

Şekil 1.32. Yaygın olarak kullanılan antiviral ve antikanser özellikteki bileşikler26

Şekil 1.33. Sun ve arkadaşlarının sentezledikleri anti-HIV aktif triazol bileşikleri

... 27

Şekil 1.34. Montagu ve grubunun sentezlediği antitümör aktiviteye sahip triazol

üridin türevi... 27

Şekil 1.35. Wang ve arkadaşlarının sentezlediği anti-HIV aktif bileşikler ... 28

Şekil 1.36. Park ve grubu tarafından sentezlenen proliferatif aktiviteye sahip

triazol türevi ... 28

Şekil 1.37. Lakshman ve grubu tarafından sentezlenen biyolojik aktif triazol

türevleri ... 29

Şekil 1.38. Gupte ve arkadaşlarının sentezlediği antitüberküloz aktiveteye sahip

triazol türevleri ... 29

Şekil 1.39. Tong ve grubunun sentezlediği anti-HIV potansiyeli gösteren triazol

türevi ... 30

Şekil 3.1. Bileşik 75 için bağlanmayı kanıtlayıcı nitelikteki HMBC etkileşimleri 84

Şekil 3.2. Bileşik 76 için bağlanmayı kanıtlayıcı nitelikteki HMBC etkileşimleri 85

Şekil 3.3. Bileşik 77 için bağlanmayı kanıtlayıcı nitelikteki HMBC etkileşimleri 85

Şekil 3.4. Bileşik 78 için bağlanmayı kanıtlayıcı nitelikteki HMBC etkileşimleri 86

Şekil 3.5. Bileşik 79 için bağlanmayı kanıtlayıcı nitelikteki HMBC etkileşimleri 86

Şekil 3.6. Bileşik 80 için bağlanmayı kanıtlayıcı nitelikteki HMBC etkileşimleri 87

Şekil 3.7. Bileşik 81 için bağlanmayı kanıtlayıcı nitelikteki HMBC etkileşimleri 87

Şekil 3.8. Bileşik 82 için bağlanmayı kanıtlayıcı nitelikteki HMBC etkileşimleri 88

X

ÇİZELGE LİSTESİ

Sayfa No

Çizelge 1.1.1. CuAAC reaksiyonlarında kullanılan katalizör ve çözücüler ... 11

Çizelge 3.1. Urasil nükleobazından türevlendirilen klik ürünlerine dair başlıca

NMR verileri ... 79

Çizelge 3.2. Timin nükleobazından türevlendirilen klik ürünlerine dair başlıca

NMR verileri ... 80

Çizelge 3.3. Adenin nükleobazından türevlendirilen klik ürünlerine dair başlıca

NMR verileri ... 81

Çizelge 3.4. 5-florourasil nükleobazından türevlendirilen klik ürünlerine dair

başlıca NMR verileri ... 83

XI

KISALTMALAR LİSTESİ

Ac2O Asetik anhidrit

AcOH Asetik asit

AZT Azidotimidin (Zidovudin)

Ca(OH)2 Kalsiyum hidroksit

CuAAC Bakır katalizli azit-alkin siklokatılma

CHCl3 Kloroform

CH2Cl2 Diklorometan

CH3CN Asetonitril

(CH3)4N⁺OH^- Tetrametilamonyum hidroksit

ClCH2CO Kloro asetil

CuSO4.5H2O Bakır (II) sülfat penta hidrat

DBU Diazobisikloundeken

der. Derişik

DIPEA N,N-diizopropiletilamin

DMF N,N-dimetilformamit

DMSO Dimetilsülfoksit

DNA Deoksiribonükleik asit

E.N. Erime noktası

EtOH Etil alkol

Et3N Trietil amin

eq Ekivalent (Eşdeğer)

FTIR Fourier dönüşümlü infrared spektroskopisi

H2SO4 Sülfürik asit

HBr Hidrojen bromür

HCl Hidrojen klorür

HMBC Heteronükleer çoklu bağ korelasyonu

HSQC Heteronükleer tekli kuantum

HRMS Yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi

Hz Hertz

IR Infrared

i-PrOH İzopropil alkol

KOH Potasyum hidroksit

MeOH Metil alkol

MeCO Asetil

MHz Megahertz

XII

min. Minimum

MS Kütle spektroskopisi

NaAsc Sodyum askorbat

NaN3 Sodyum azit

Na2CO3 Sodyum karbonat

NaHCO₃ Sodyum bikarbonat

NaOAc Sodyum asetat

NaOMe Sodyum metoksit

NH3 Amonyak

NMP N-metil-2-pirolidon

NMR Nükleer manyetik rezonans spektroskopisi

PhCO Benzoil

PPh3 Trifenilfosfin

ppm milyonda bir kısım

PrNH2 Propil amin

PS-NMe2 Polimer destekli dimetilamin reçinesi

RNA Ribonükleik asit

RuAAC Rutenyum Katalizli Azit-Alkin Siklokatılma

SOCl2 Tiyonil klorür

t-BuOH Tersiyer bütanol

t-BuCO Pivaloil

TBAF Tetra-n-bütilamonyum florür

TCEP Tris(2-karboksietil)fosfin

Tf2O Triflorometansülfonik anhidrit

THF Tetrahidrofuran

TLC İnce tabaka kromatografisi

TsCl p-toluen sülfonil klorür

XIII

TEŞEKKÜR

Öncelikle, tez çalışmalarım süresince ilgi ve desteğini benden esirgemeyen danışman hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Kadir AY'a teşekkürü bir borç bildiğimi belirtmek isterim.

Doktoram süresince, gerek çalışmalar hususunda gerekse manevi desteklerini en az danışman hocam kadar eksik etmeyen Yrd. Doç. Dr. Emriye AY'a, Dr. Gökhan KÖK'e ve laboratuvarını bana açarak zor zamanlarımda destek çıkan Doç. Dr. Tamer KARAYILDIRIM'a en içten şükranlarımı sunarım.

Ayrıca, laboratuvar içinde ve dışındaki tüm arkadaş ve dostlarıma, özellikle manevi desteği ile beni motive eden Yrd. Doç. Dr. Savaş İZZETOĞLU, Uzm. Dr. Salih GÜNNAZ ve doktora öğrencisi Ramazan GÜMÜŞ'e teşekkürlerimi sunarım.

Tüm hayatım boyunca yanımda olan ve her türlü destek ve emekleri ile beni bu günlere getiren sevgili aileme ve bu zorlu sürecin bitimine kadar bana verdiği maneviyatın yanı sıra benimle laboratuvarlarda dahi sabahlayarak yaptığı fedakârlıklardan ötürü sevgili eşim Gül HALAY'a teşekkür etmek için söylenebilecek sözlerin kifayetsiz kalacağını belirtmek isterim.

Son olarak yine doktora gibi uzun ve zorlu bir süreçte, sağladığı burs imkânı ve maddi açıdan destekleri ile bu süreçteki yükümlülüğümü hafifleten TÜBİTAK-BİDEB 2211 Doktora burs programına teşekkürlerimi sunarım.

Erkan HALAY

XIV

ÖZET

1,4-Disübstitüe-1,2,3-Triazol Halkası İçeren Pürin ve Pirimidin Esaslı Yeni Nükleozitlerin Klik Reaksiyonu Yoluyla Sentezi

Erkan HALAY

Bakır katalizli azit-alkin [3+2] siklokatılma reaksiyonları (CuAAC) yaygın olarak kullanılan, güvenilir ve çeşitli fonksiyonel grupları içeren yapı blokları arasında kovalent bağlantılar yapmak için kullanılan basit bir yöntemdir. CuAAC; organik sentezlerde, ilaç kimyasında, yüzey ve polimer kimyasında ve biyokonjugasyon uygulamalarında kullanılmaktadır. Suni nükleik asit, nükleozit ve analoglarının sentezlerinde kullanımı, potansiyel tedavi edici ajanlar ve teşhis uygulamalarından dolayı büyük bir öneme sahiptir. 1,2,3-triazol halkası içeren nükleozitlerin potansiyel antiviral ve antikanser etki gösterdiği bilinmektedir.

Bu tez projesinde, azit grubuna sahip şeker türevleri ile uç alkin grubu içeren nükleobaz bileşikleri arasında gerçekleştirilen CuAAC reaksiyonu yoluyla bir seri 1,2,3-triazol halkasına sahip nükleozitlerin sentez çalışmaları gerçekleştirildi. Monoazido-şeker bileşikleri elde etmek için birinci aşamada, monosakkarit bileşiklerinin (D-galaktoz, D-glukoz, D-fruktoz, D-mannoz, D-ksiloz, D-riboz) koruyucu gruplar ile tepkimeleri yapılarak piranoz ya da furanoz halkalı yapıdaki diizopropiliden (42, 43, 44, 45), asetil (46) ya da kloraloz (47) türevleri sentezlendi. İlgili bileşiklerin, yer değiştirme reaktifleri (TsCl, SOCl2, Tf2O) ile reaksiyonları sonucu gerekli geçiş moleküllerinin eldesi sağlandı ve bu işlemi takiben de NaN3 ile etkileştirilmeleri sonucunda klik reaksiyonlarında kullanılacak azido-şeker türevleri (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) elde edildi.

İkinci aşamada, nükleobazlar (urasil, timin, adenin, 5-florourasil) ile proparjil bromür arasındaki tepkimeler sonucu uç alkin grubu içeren monopropinillenmiş nükleobaz türevleri (48, 49, 50, 51) sentezlendi. Son aşamada ise piranoz ve furanoz halkalı azit türevi şekerler (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) ile uç alkin türevi nükleobazlar (48, 49, 50, 51) arasında, THF:t-butanol:su (3:1:1) çözücü sistemi içinde 50 C sıcaklıkta CuSO4.5H2O-sodyum askorbat katalizörlüğünde 3-12 saat arasında değişen bir sürede 1,3-dipolar siklokatılma reaksiyonları sonucunda yüksek verim ve yerseçimlilikle 1,4-disübstitüe-1,2,3-triazol halkası içeren pürin ve pirimidin esaslı nükleozitler (52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82) elde edildi.

Sentezlenen bileşikler saflaştırıldıktan sonra 1 ve 2 boyutlu NMR, FTIR, HRMS gibi modern spektroskopik teknikler kullanılarak yapıları aydınlatılarak biyolojik aktivitesi muhtemel

XV

bir seri yeni nükleozit bileşiği (52, 54, 56, 58, 59, 60, 62, 64, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82) literatüre kazandırıldı.

Anahtar Kelimeler: Klik Kimyası, Bakır katalizli azit-alkin [3+2] siklokatılma reaksiyonları (CuAAC), 1,2,3-triazol, Nükleobaz, Nükleozit, Azido-şeker

XVI

ABSTRACT

Synthesis of Purine and Pyrimidine Based New Nucleosides Containing 1,4-Disubstituted-1,2,3-Triazole Ring via Click Reaction

Erkan HALAY

Copper-catalyzed azide-alkyne [3+2] cycloaddition reactions (CuAAC) is a widely used, reliable and simple method that used to make covalent linkages between building blocks containing various functional groups. CuAAC are used in organic synthesis, pharmaceutical chemistry, surface, polimer chemistry and bio-conjugation applications. They have great importance due to their use in synthesis of nucleic acids, nucleosides together with their analogues and potential therapeutic agents with their diagnostic applications. It is known that nucleosides containing 1,2,3-triazole ring show potential antiviral and anticancer effect.

In this thesis project, sythesis studies of a series of nucleosides containing 1,2,3-triazole rings were performed via CuAAC reaction that occurred between azide derivatives of some carbohydrates and terminal alkyne derived nucleobases. In order to obtain monoazido-sugar compounds, firstly, reactions between monosaccharide compounds (D-galactose, D-glucose, D- fructose, D-mannose, D-xylose, D-ribose) and protecting groups were made and diisopropylidene (42, 43, 44, 45), acetyl (46) or chloralose (47) derivatives of carbohydrates that have pyranose or furanose ring forms were synthesized. As a result of reactions of corresponding compunds with the substitution reagents such as TsCl, SOCl2, Tf2O, necessary transition molecules were obtained and by the interaction of these substances with NaN₃,azido- sugar derivatives (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) which would be used in click reactions were obtained consequently.

In the second step, monopropynylated nucleobase derivatives (48, 49, 50, 51) containing terminal alkyne group were synthesized by the reactions between nucleobases (uracil, thymine, adenine, 5-fluorouracil) and propargyl bromide. In the last step, as a result of occurring 1,3-dipolar cycloaddition reactions between terminal alkyne derived nucleobases (48, 49, 50, 51) and pyranose and furanose ringed azido-sugar derivatives (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16) at 50 C in the presence of THF:t-butanol:water (3:1:1) solvent system and CuSO₄.5H2O- sodium ascorbate catalysts, purine and pyrimidine based nucleosides (52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82)

XVII

containing 1,4-disubstituted-1,2,3-triazole ring were obtained in time ranging between 3-12 hours with high yield and regioselectivity.

After the purification of the synthesized compounds, their structural elucidation was made with the assistance of modern spectroscopic techniques such as 1D and 2D NMR, FTIR, HRMS and a series of novel nucleoside compounds (52, 54, 56, 58, 59, 60, 62, 64, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82) with biological activity potential were provided for the literature.

Keywords: Click Chemistry, Copper-catalyzed azide-alkyne [3+2] cycloaddition reactions (CuAAC), 1,2,3-triazole, Nucleobase, Nucleoside, Azido-sugar

XVIII

GRAFİKSEL ÖZET

XIX

1. GİRİŞ

1.1. 1,2,3-Triazol Bileşikleri Hakkında Genel Bilgi

1,2,3-triazol molekülleri, heterosiklik bileşikler şemsiyesi altında, önemli bir grup olarak yer almaktadır. 1,2,3-triazol halka sistemi, sentetik organik kimya alanındaki kullanışlılığı ve gösterdikleri farmakolojik özellikleri nedeniyle büyük çapta araştırmalara konu olmuş ve hali hazırda da olmaya devam etmektedir. Bu bileşikler başlıca 3 grup altında incelenmektedir.

Bunlar monosiklik 1,2,3-triazoller, benzotriazoller ve 1,2,3-triazolyum tuzlarıdır (Şekil 1.1).

Şekil 1.1. 1,2,3-triazol bileşiklerinin sınıflandırılması

Şekil 1.1.'de görüldüğü üzere çalışmaya konu oluşturan monosiklik 1,2,3-triazol bileşikleri için halkadaki sübstitüentlerin konumuna göre 3 alt sınıflandırma yapmak mümkündür:

1H-, 2H- ve 4H-triazol bileşikleri. 1H- ve 2H-triazol bileşikleri aromatik bileşikler iken, diğer izomer 4H-triazol bileşiği aromatik özellik göstermemekte ve bu nedenle literatürde çok nadir yer almaktadır (Gilchrist and Gymer, 1974).

1,2,3-triazol bileşiklerinin endüstride birçok uygulama alanı (boyar maddeler, floresan beyazlatıcılar, polimerlerin fotostabilizörleri, optik parlatıcı maddeler, korozyon inhibitörleri ve fotografik fotoreseptörler) bulunmakla beraber geniş biyolojik aktivite gösterme kapasitesi sebebi ile ilaç ve zirai kimyasallar alanında da pek çok başarılı uygulamaya yön vermektedirler (Wamhoff, 1984; Fan and Katritzky, 1996).

Tüm alanlardaki kullanım ve yararları, tamamı ile senteze dayanan 1,2,3-triazol bileşikleri; tipik biyolojik koşullara ve hemen hemen bütün fonksiyonel gruplara karşı olan toleransı ve hidrojen bağı yapabilme kapasitelerinden gelen sulu çözeltilerdeki yüksek çözünürlüğü nedeniyle çeşitli polimerik taşıyıcı sistemlerin ve dendrimerlerin sentezinde, misellerin çapraz bağlanmalarında ve çeşitli nanopartiküler taşıyıcı sistemlerin yüzeylerini modifiye etmek amacıyla yapılan sentezlerde hedeflenmektedir (Kratz et al, 2007; Torchilin, 2007; Katz and Willner, 2004). Yine literatürde belirtilen 1,2,3-triazol bileşiklerinin kararlılığı, sentezlendikleri reaksiyonu biyokonjügasyon için son derece ideal hale getirmekte ve bunun sonucunda oligonükleotitlerin, proteinlerin, polisakkaritlerin, virüslerin ve E. coli gibi bakterilerin çeşitli substratlara bağlanmaları bu yaklaşım kullanılarak başarılı bir şekilde gerçekleştirilmektedir (Liebert et al, 2006; Werz and Seeberger, 2005; Link and Tirrell, 2003;

Seo et al, 2003; Wang et al, 2003).

Sentetik olarak üretilmiş 1,2,3-triazol grubu içeren bileşikler çeşitli biyolojik aktiviteye sahip olmalarına karşın (antifungal, antikanser, antibakteriyel, muskarinik, anti-HIV, hypokolesterolemik, antihipertansiyon, antitüberküloz, antiproliferatif) bu bileşikler doğada bulunmamaktadırlar. Bu nedenle bu bileşiklerin tıbbi kimya alanındaki önemi inkar edilemez konuma gelerek, 1,2,3-triazol grupları farmakofor grup (bir ilaç bileşiminin etkiden sorumlu ana fonksiyonel grup) olarak nitelendirilmiş ve pek çok bilim insanı ve grup tarafından ilgili alanda değerlendirilmeye yönelik sentezleri gerçekleştirilmiştir (Campo et al, 2012; Agalave et al, 2011;

Carvalho et al, 2010; Ferreira et al, 2010; Aher et al, 2009; Silva et al, 2009; Vatmurge et al, 2008; Pagliai et al, 2006; Somu et al, 2006; Kallander et al, 2005; Bohacek et al, 1996).

1,2,3-triazol gruplarının önemini belirtmek amacı ile bilim dünyasında (özellikle farmasötik bilimlerde) kullanılan bir diğer terim de "biyoizoster" kavramıdır. Söz konusu kavramın kullanılışı, Langmuir (1919) tarafından, aynı sayıda atom ve değerlik elektronu içeren molekül veya iyonları belirtmek için tanımlanmış "izosterizm" terimine dayanmaktadır.

Friedman (1951) izosterizmden hareketle, en geniş izoster tanımına uyacak ve benzer biyolojik aktivite gösterecek türler için "biyoizoster" terimini türeterek ilgili kavramın kullanılabileceğini belirtmiştir. Biyoizosterizm; bir bileşiği oluşturan atom ya da molekül gruplarının, benzer fiziksel/kimyasal özellik gösteren başka atom ya da moleküller ile yer değiştirmesi sonucu aynı biyolojik niteliğe sahip bileşiklerin oluşturulması anlamına gelmektedir. Biyoizoster ise; bir bileşiğe büyük ölçüde benzer biyolojik aktivite kazandıran, aynı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip sübstitüentler ya da gruplar olarak tanımlanmaktadır. Ayrıca, sadece atom ya da grupların değiştiği klasik biyoizosterizm gösteren moleküllerin yanı sıra, aynı sayıda atom içermeyen ancak benzer elektronik yük dağılımı ve aktivite gösteren bileşikler için klasik olmayan biyoizoster terimi de kullanılmaktadır (Meanwell, 2011; Thornber, 1979) (Şekil 1.2).

Şekil 1.2. Klasik olmayan biyoizosterlere örnekler

Biyoizosterizm, triazol bileşikleri açısından değerlendirildiğinde, 1,2,3-triazol bileşikleri, proteinlerin yapısındaki aminoasitleri birbirlerine bağlayan peptit bağlarına benzetilmiş ve bu sebeple amit bileşikleri ile aralarında gerek elektronik gerekse bağ yapma gibi birçok özellik açısından karşılaştırma yapılmak suretiyle iki grup birbirinin biyoizosteri olarak nitelendirilmiştir (Tron et al, 2008) (Şekil 1.3).

Şekil 1.3. 1,2,3-triazol bileşiklerinin, amitlerin biyoizosterleri olarak davranışı β

Şekil 1.3'te görüldüğü üzere, triazol halkası, üzerindeki "R" gruplarının sübstitüsyon durumuna göre amit grubu ile yapısal benzerlik göstermektedir. 1,4-disübstitüe triazol bileşiğinin, sübstitüsyon yönelimleri de dikkate alındığında yapısal olarak Z-amit bağını taklit ettiği görülmektedir. Oldukça polar özellikteki karbonil grubunun oksijeni üzerindeki ortaklanmamış elektron, triazol yapısında azot üzerindeki ortaklanmamış çift ile taklit edilirken, amit yapısındaki N-H bağının donör (başka bir hetero atom ile bağ yapma) özelliği ise triazol halkasında asetilen protonunun donör özelliği ile örtüşmektedir. Ayrıca bir diğer önemli özellik ise, amit yapısındaki karbonil karbonunun yine triazol yapısındaki kuaterner asetilen karbonu tarafından taklit edilmesidir. İki yapı arasındaki tek farklılık, sübstitüentler arası uzaklık (amit yapısında iki atom, triazol yapısında ise üç atom uzaklıkta) farkının 1,1 Å gibi az bir sapma farkıdır. Yine aynı şekilde görüldüğü gibi, 1,5-disübstitüe triazol halkası ise E-amit bağını taklit etmektedir. 1,5-disübstitüe yapıda, H- bağı yapma (akseptör, donör) kapasitesi olan kısımlar benzerlik gösterirken, daha önemli kısım olan elektrofilik özellikteki karbonil karbonu yerine negatif yüklenmiş azot atomunun bulunması 1,5-disübstitüe yapıyı 1,4-disübstitüe yapıya göre daha az aktif yapmaktadır. Bu nedenden dolayı yapılan literatür araştırmalarında 1,5-disübstitüe yapının 1,4-disübstitüe yapıya göre nadir rapor edilen bileşikler olduğu görülmektedir (Tron et al, 2008).

Günümüze kadar, gösterdikleri aktivite ve kullanımları açısından en bilinen tirazol bileşikleri arasında antibiyotik etkisini engelleyen β-laktamaz enzimini inhibe edici özellik gösteren Tazobactam, anti-kanser özellik göstermesi sebebi ile kemoterapide kullanılan Karboksiamidotriazol (CAI), AIDS tedavisinde kullanılan t-butildimetilsililspiroaminookza tiyoldioksit (TSAO) ve antibiyotiklerde kullanılan aktif madde Sefatrizin yer almaktadır (Agalave et al, 2011; Sheng and Zhang, 2011; Soltis et al, 1996) (Şekil 1.4).

Verilen başlıca örnekler ve literatürde yer alan diğer 1,2,3-triazol bileşiklerinin sentezlenmesi amacıyla kullanılan; Huisgen'in sıcaklık katalizli azit-alkin 1,3-dipolar [3+2]

siklokatılma reaksiyonu ve klik kimyası sınıflandırması altındaki bakır katalizli azit-alkin [3+2]

siklokatılma (CuAAC) ve rutenyum katalizli azit-alkin [3+2] siklokatılma reaksiyonları (RuAAC) geçmişten bugüne popülaritesini yitirmeden devam ettirmektedir.

Şekil 1.4. 1,2,3-triazol esaslı başlıca potansiyel farmasötikler β



1.2. Klik (Click) Kimyası, Klik Reaksiyonları ve Bakır Katalizli Azit-Alkin [3+2] Siklokatılmasına (CuAAC) Geçiş

1.2.1. Klik Kimyası

Moleküler biyoloji, sensörler ve mikroelektronik alanındaki anlayabildiğimiz boyuttaki mevcut gelişmeler, keskin sınırlarla tanımlanmış yapısal malzemeler ve yüzeyler için artan bir ihtiyaç oluşturmaktadır. Aynı zamanda bu tür maddelerin kontrollü sentezi önemli zorluklar getirmektedir. Ayrıca insan yapımı söz konusu materyaller, protein, DNA ve şekerler gibi doğal makromoleküllerin en üstün yapısal ve işlevsel özelliklerine ulaşmak için çaba göstermektedirler. Bu sınırlamaları göz önünde bulundurarak, malzeme, polimer ve hatta biyoteknoloji alanındaki araştırmacılar, karşılaşılan ve geniş bir yelpazedeki farklı fonksiyonel grupların varlığında etkili olarak kullanılabilen bağlanma stratejileri hakkında sürekli devam eden bir araştırma temposu içerisinde yer almaktadır. Başarılı bağlanma stratejileri geliştirmek için, yüksek seçicilik, diğer fonksiyonel gruplara karşı ılımlılık, su ve diğer protik çözücülere karşı uyumluluk ve en önemlisi, iyi bir kantitatif verime sahip olma gibi temel gerekliliklerin sağlanması gerekir. Malzeme bilimciler ve biyoteknoloji alanında çalışanlar, bu doğrultuda ilerlemek ve hedefe ulaşmak için gün geçtikçe ileri sentetik organik kavramlara yönelmişlerdir (Witczak and Bielski, 2013).

Bu bağlamda en çarpıcı örnek, kuşkusuz klik kimyası kavramının, literatürde 2004 yılında çıkan ilk çalışmanın ardından, malzeme bilimi araştırmacıları tarafından kabul görmesidir. Sharpless ve arkadaşlarının, 2001 yılında literatüre kazandırdığı ve klik kimyasının gelişiminde dönüm noktası olarak nitelendirilen çalışmada, klik kimyası, işlevsel yeni bileşiklerin hızlı sentezi ve bu doğrultuda kombinasyonel bileşik kütüphanelerinin oluşmasını sağlayan bir seri güçlü, güvenilir ve seçici reaksiyonlar dizisi olarak nitelendirilmiştir (Moses and Moorhouse, 2007).

Klik kimyası, kombinasyonel kimyadan hedef odaklı in vitro kimyasına kadar geniş bir yelpazede uygulama alanı olan, ilaç tasarımında fayda sağlayacak aktif bileşiklerin belirlenmesi ve çeşitli modifikasyonlarla daha aktif ve klinik olarak kullanıma uygun ilaçlara dönüştürülmesinde rol oynayan, biyomedikal alanda güçlü bir yöntem olarak gelişimini halen sürdürmektedir. Söz konusu reaksiyonun popülaritesinin günümüzde halen giderek artmasını ve onu bu denli önemli kılan neden sorgulandığında karşımıza cevap olarak 1,2,3-triazol bileşiklerinin farmakolojik olarak taşıdığı önem çıkmaktadır (Kharb et al, 2011).

1.2.2. Klik Reaksiyonları

Klik reaksiyonları, karbon-heteroatom bağlarının oluşumu ile bağlantılı, yaklaşık 20 kcal/mol'lük bir termodinamik enerji ile indüklenmektedir. Bu çerçevede, klik kimyası belli bir reaksiyon türü ile sınırlı olmayıp, farklı mekanizmalara sahip, aynı mantık doğrultusunda ilerleyen bir dizi farklı reaksiyona kendi bünyesi içerisinde yer veren bir sentetik felsefe olarak bilim dünyasındaki yerini almıştır. İlgili reaksiyonların gerçekleşmesi için gerekli olan bu entalpi değeri reaksiyonların;

- Basit reaksiyon koşullarında (çözücü seçimsiz, hava ve suya karşı hassas olmayan), - Kısa süre içerisinde,

- Fonksiyonel gruplara karşı toleranslı, - Yüksek seçicilik ile,

- Yüksek verim ve yüksek saflıkta,

gerçekleşmesini sağlamaktadır (Li et al, 2004; Brik et al, 2003; Rostovtsev et al, 2002).

Günümüzde klik reaksiyonları;

 Siklokatılma reaksiyonları (1,3-dipolar [3+2] siklokatılma, hetero-Diels-Alder siklokatılma),

 Nükleofilik halka açılma reaksiyonları (epoksitler, aziridin, episülfür bileşikleri gibi gergin heterohalkalı bileşiklerin nükleofiller ile verdikleri reaksiyonlar),

 Aldol tipi olmayan karbonil kimyası (üre, tiyoüre, hidrazon, oksim, eter, amit ve aromatik heterohalkalı bileşiklerin oluşumuna yönelik reaksiyonlar),

 CC çoklu bağlara katılmalar (epoksit oluşumu, dihidroksilasyon, Michael katılmaları) gibi reaksiyonlar olmak üzere 4 ana grup altında sınıflandırılmaktadır (Kolb and Sharpless, 2003; Kolb et al, 2001) (Şekil 1.5).

Şekil 1.5. Klik reaksiyonlarının örnekler ile sınıflandırılması

Bu sınıflandırmaya giren reaksiyonlar arasından en geniş uygulama alanı bulanı (farmosötik bilimler, materyal bilimleri ve polimer kimyası) Huisgen reaksiyonu olarak da bilinen 1,3-dipolar [3+2] siklokatılma reaksiyonlarıdır (Hein et al, 2008).

1.2.3. Huisgen Reaksiyonu ve CuAAC'na Geçiş

Huisgen reaksiyonu, bir azit ile bir alkin molekülü arasında ısı aracılığı ile 1,3-dipolar halkalanma sonucu oluşan 1,2,3-triazol sentezidir (Huisgen, 1963).

Şekil 1.6. 1,3-dipolar siklokatılma (Huisgen) reaksiyonu ve oluşan ürünler

Reaksiyon denkleminden de görülebileceği üzere (Şekil 1.6) Huisgen’in 1,3-dipolar halkalanması, katalizörsüz ortamda gerçekleştiği durumda yavaş gerçekleşen ve 1,4- ve 1,5- disübstitüe ürünlerin eşit oranlarda oluştuğu bir mekanizmaya sahip ve seçimli olmayan bir reaksiyon olması nedeni ile temelde klik kimyası içerisinde sınıflandırılamamaktadır (Kushwaha et al, 2013). Reaksiyon ısı katalizörlüğünde gerçekleştiğinde, reaksiyonu tetikleyen azit grubunun saldırı olasılığı, alkin grubunun iki ucuna da gidecek şekilde artmakta ve sonuçta 1,4- disübstitüe ve 1,5-disübstitüe olmak üzere iki ürün (1:1 oranında) oluşması verimi düşürmektedir (Şekil 1.7).

Şekil 1.7. Huisgen reaksiyonu mekanizması

Sharpless ve arkadaşlarının 2001 yılında yayınladığı ve klik kimyasının temellerinin atıldığı çalışmada, reaksiyonun atılım yaparak klik reaksiyonu sınıflandırmasına dahil olması, prosesin çeşitli metal katalizörleri {Ru, Ni, Pd, Pt, Cu(I)} ile hızlandırılması ve yer seçimliliğinin (regioselektivitesinin) arttırılarak veriminin önemli ölçüde iyileştirilmesi sonucunda mümkün kılınmıştır. İlgili çalışmada, Huisgen prosesinin bakır katalizörlüğünde gerçekleştiği durumda sadece 1,4-disübstitüe ürünün oluştuğu ve reaksiyon seçimliliği, verimi ve hızında kayıtsız kalınamayacak ölçüde bir artışın olduğu rapor edilmiş ve bu tür reaksiyonlar "bakır katalizli azit- alkin siklokatılma reaksiyonu" (ing. Copper-Catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition, CuAAC) olarak tanımlanmıştır (Şekil 1.8). Bu amaçla kullanılan en yaygın katalizör Cu(I) tuzları olmakla beraber söz konusu katalitik ortam ya Cu(I) tuzlarının direkt kullanılması ya da Cu(II) tuzlarının sodyum askorbat veya metalik bakır gibi bir indirgeyici vasıtası ile Cu(I)'e indirgenmesi sonucu sağlanmaktadır (Kolb et al, 2001).

Şekil 1.8. Bakır katalizli azit-alkin siklokatılma reaksiyonu

Yukarıda belirtildiği gibi, 1,3-dipolar siklokatılma reaksiyonlarında çeşitli Cu(I) ve Cu(II) tuzları {CuI, CuBr, CuSO4.5H2O, Cu(OAc)2} katalizör olarak kullanılmakla birlikte, maddi olarak temini en kolay olan CuSO4.5H2O tercih edilmektedir. Bu durumda Cu(II)'nin Cu(I)'e dönüşümünü sağlamak için de indirgeyici reaktif olarak metalik bakır ya da sodyum askorbat kullanılmaktadır. Söz konusu katalizörler ile birlikte t-BuOH, H2O, THF gibi çözücülerin çeşitli karışımları kullanılmakta ve bu durumda bakır asetilenür kompleksinin oluşması için baz kullanmak gibi bir ihtiyaç doğmamaktadır. Sulu çözeltiler kullanılamadığı durumda ise, stokiyometrik oranda CuI, Cu(CH3CN)4PF6, CuBr(PPh3)4, CuIP(OEt)3 ve CuOTf.C6H6 gibi katalizörler ve aşırı miktarda tersiyer bir baz (TEA, DIPEA, 2,6-lutidin) varlığında organik çözücüler (THF, toluen, CH2Cl2, asetonitril) kullanılabilmektedir (Meldal and Tornoe, 2008; Tron et al, 2008) (Çizelge 1.1).

Çizelge 1.1.1. CuAAC reaksiyonlarında kullanılan katalizör ve çözücüler

Cu kaynağı

İndirgeyici/

Yükseltgeyici Reaktif

Baz Çözücü

CuI - DIPEA, Et3N,

DBU, piridin

THF, piridin, DMSO, DMF, Toluen, CH3CN/H2O/t-BuOH,

DMSO/H2O CuI/Pd(PPh3)2Cl2 NaAsc DIPEA, Et₃N,

piperidin,

DMF, CH₃CN, THF, CH3CN/H2O/DMSO PS-NMe₂:CuI - DIPEA, Et3N CH2Cl2, CH3CN, DMF/THF,

DMSO/H2O, CH3CN/H2O

CuSO4 NaAsc, TCEP

DIPEA, TBAF, Na2CO3,

Et3NH⁺,

-OAc

H2O/t-BuOH, CH2Cl2/H2O/MeOH, DMF, Aseton/H2O, H2O/THF,

H2O/DMF, CHCl3/H2O/EtOH Cu(0) CuSO4, NaAsc Na2CO3,

Et3N.HCl

DMF, CH3CN/H2O, THF/H2O, t- sBuOH/H2O

CuBr(Ph3P)3 - DIPEA, DBU,

Et3N

THF, CH2Cl2, CH3CN, toluen, DMF, DMSO

CuBr/Cu(OAc)2

NaAsc, hava, N2

Et3N, DBU THF, H2O, CH3CN, DMF, DMSO

CuBr₂/Pd(OAc)₂ AscH, PPh₃ PrNH2 DMSO, toluen, NMP

[Cu(CH3CN)4]PF6 - DIPEA, Na2CO3

t-BuOH/H2O, DMF, CH2Cl2, DMSO, CH2Cl2/ CH3CN

(EtO)3P:CuI - DIPEA THF, toluen

CuCl/Pd2(dba)3 P(OEt)3 - dioksan

CuBF4 Hidrokinon - DMSO/H2O

CuCl - - H2O

CuCl2 NaAsc - i-PrOH

Cu(AcO)2 NaAsc - t-BuOH/H2O (CHCl3, THF)

CuAAC reaksiyonlarının keşfedilmesinden sonra, takip eden yıllarda Ru²⁺, Ni²⁺, Pd²⁺, Pt²⁺ metal tuzlarının da katalizör olarak kullanılabileceği rapor edilmiştir (Zhang et al, 2005;

Chowdhury et al, 2005; Golas et al, 2006; Partyka et al, 2007). 1,4-disübstitüe ürün oluşumunu sağlayan katalizörler dışında, Sharpless ve arkadaşları 2005 yılında yayımladıkları makalede, rutenyum katalizörlü 1,3-dipolar siklokatılma reaksiyonlarını (ing. Ruthenium-Catalyzed Azide- Alkyne Cycloaddition, RuAAC) ele almışlar, bu reaksiyonun da yer seçimli olarak 1,5- disübstitüe triazol verdiğini belirtmişlerdir (Şekil 1.9).

Şekil 1.9. Rutenyum katalizli azit-alkin siklokatılma reaksiyonu

CuAAC reaksiyonunun mekanizmasını açıklamak için yapılan çalışmalarda, 1,4- ve 1,5- disübstitüe ürünlerinin oluşumunun yanında katalizörün işlevine de yer verilmiştir (Şekil 1.10).

Deneysel bulgular ve Cu(I)'in kendini uç alkinlerin içine sokabileceği (Sonogashira coupling) gerçeğinden hareketle, reaksiyonun ilk basamağında Cu(I) dimerinin alkin ile  kompleksleşmesi yaptığı tespit edilmiştir. Ardından uç protonun alkinden ayrılması ile Cu- asetilen kompleksi oluşmaktadır. Bu aşamada uygulanan reaksiyon koşullarına bağlı olarak pek çok Cu-asetilen kompleksinin oluşma olasılığı bulunmaktadır. Cu(I)'in yaptığı söz konusu kompleks, uç alkinin pKa'sını 9,8 birim kadar indirmekte ve böylelikle sulu çözeltide herhangi bir baz eklemesi yapılmaksızın deprotonasyon gerçekleşmektedir.

Şekil 1.10. CuAAC reaksiyonunun katalizör ile yürüme çevrimi

Şekil 1.10'de görüldüğü üzere birbirini ard arda takip eden basamaklar dizisinde, öncelikle azot atomu (N1), Cu-asetilen kompleksinde ikinci bakıra bağlı ligandlardan birinin yerine geçer ve bu da azitin C-5'e yapacağı nükleofilik atağı aktive eder. Yakınlık ve elektronik faktörler vasıtasıyla, alkin C-4'ünün, azit N3'üne saldırısı kolaylaşır ve metallohalka oluşur.

N1'deki ortaklanmamış elektronlar, triazol halkasını oluşturmak üzere C-5'e saldırdığında metallohalka daralır. Triazol halkası oluşur oluşmaz Cu dimeri ikinci bir terminal alkin ile kompleksleşir ve bu kompleks uygun olmayan yapısı nedeni ile halkaya dahil olamaz. Son protonlama basamağı ile de Cu(I), başka substratlara (alkin) bağlanmak ve yeni bir katalitik döngüye katılmak üzere 1,2,3-triazol bileşiğinden ayrılır (Hein et al, 2008).

1.2.4. 1,2,3-Triazol Sentezinde Kullanılan Diğer Yöntemler

Klik reaksiyonlarını başarılı kılan hususlar arasında, malzeme bilimi ve biyoteknoloji gibi alanlarda önemli bir parametre olan, başlangıç maddelerinin (azit, terminal alkin) kararlı olması ve geniş bir yelpazede farklılaşan makromoleküller ile etkileşmeleridir. Bu durum klik reaksiyonlarını takip edilen bir ilgi alanı olarak gündemde tutmaktadır.

Sharpless ve grubu 2005 yılında yayımladıkları çalışmalarında, rutenyum- siklopentadienil komplekslerinin, yer seçimli olarak 1,5-disübstitüe triazol bileşiklerinin oluşumuna yönelik bir katalizleme görevi gördüğünden bahsetmişlerdir. Rutenyum katalizörleri, uç (terminal) alkinler kullanılarak 1,5-disübstitüe ürün oluşumuna yön vermelerinin yanı sıra, iç (internal) alkinler aracılığı ile de 1,4,5-trisübstitüe (full sübstitüe) triazol halkası oluşturabilmeleri olanağı ile de klik kimyasına (özellikle biyokonjuge bileşiklerin sentezi alanında) yeni bir yön vermişlerdir (Şekil 1.11).

Şekil 1.11. İç alkin ile gerçekleşen RuAAC reaksiyonu ve oluşan trisübstitüe ürün

RuAAC reaksiyonları sonucunda oluşan 1,5-disübstitüe ürünlerin esnek bir iskelete sahip olmaları ve bu sayede birçok konformasyona adapte edilebilme imkanlarının bulunması, ilgili reaksiyonları bakır katalizli reaksiyonlar kadar olmasa da ilgi odağı haline getirmiştir. Ancak

yapılan literatür taramaları, RuAAC reaksiyonlarının mevcut pratik uygulamalarının yetersiz olduğu, uygun yapı taşlarının ve sentetik metotların geliştirilmesi için daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğu sonucunu göstermektedir (Johansson et al, 2014; Das et al, 2014; Boz and Tüzün, 2013; Majireck and Weinreb, 2006).

Katalizör ile gerçekleştirilen reaksiyonların dışında, literatürde 1,4- ve 1,5-disübstitüe tirazol oluşturmak için ısı ya da farklı katalizör yardımı ile gerçekleştirilen bir seri molekül içi (intramoleküler) ve moleküller arası (intermoleküler) reaksiyona da yer verilmektedir.

Yanai ve Taguchi (2005) yayımladıkları makalede, çok basamaklı sentez sonrasında elde ettikleri dialkoksialkin molekülü ile TMSN3'i, In(OTf)3 katalizörlüğünde etkileştirerek bisiklik triazol halkaları elde etmişlerdir (Şekil 1.12).

Şekil 1.12. Yanai ve Taguchi'ye ait klik çalışması

Raghavendra ve Lam (2004), polistiren-sülfonil hidrazid molekülü ile diklorometilketon ve trikloroasetaldehit bileşiklerinin reaksiyonları sonucu oluşan hidrazonları çeşitli aminler ile etkileştirerek 1,4-disübstitüe triazol bileşikleri elde etmişlerdir (Şekil 1.13).

Şekil 1.13. Raghavendra ve Lam'a ait katı-faz sentezi ile elde edilen klik ürünleri

Krasinski ve arkadaşları (2005), takrin-azit ve fenilfenantridinyum-asetilen bileşiklerinden yola çıkarak, in situ klik reaksiyonu sentezi gerçekleştirmişler ve hedef odaklı asetilkolinesteraz enzimini inhibe edici özellikte bir seri bileşik ortaya koymuşlardır. Elde ettikleri bileşik kütüphanesi ile yaptıkları karşılaştırmada daha önce yayımladıkları fenilfenantridinyum türevlerinden en az 3 kat daha aktif bileşikler elde ettikleri sonucuna varmışlardır (Şekil 1.14).

Şekil 1.14. Krasinski ve grubuna ait inhibisyon aktivite gösteren klik ürünleri

Krasinski ve arkadaşları (2004) yaptıkları bir diğer çalışmada, bir seri azit bileşiği ile farklı bromomagnezyum asetilenür türevlerinden yola çıkarak magnezyumbromür bağlı bir triazol halkası elde etmişler ve buradan hareketle farklı elektrofiller kullanarak 1,4,5-trisübstitüe triazol bileşiği kütüphanelerini oluşturmuşlardır (Şekil 1.15).

Şekil 1.15. Krasinski ve grubunun grignard reaktifi ile klik ürünü sentezi

Kamijo ve grubu (2002) yayımladıkları çalışmada, palladyum katalizörlüğünde iç alkin, TMS-N3 ve allilkarbonat olmak üzere üç bileşenli reaksiyon gerçekleştirmişler ve 2-allil-4,5- disübstitüe triazol bileşikleri elde etmişlerdir (Şekil 1.16).

Şekil 1.16. Kamijo ve grubunun sentezlediği 4,5-disübstitüe triazol ürünleri

Baskin ve arkadaşları (2007), biyokimyasal bağlanma reaksiyonlarında, bakırdan gelen toksisiteyi engellemek için bakırsız bir yöntem geliştirmişlerdir. Bunun için siklooktin bileşiğinin halka gerginliği ve flor sübstitüe grubun elektron çekici etkisinden yararlanarak triazol ürününün geçiş hali aktivasyon enerjisini düşürmek suretiyle kullanışlı bir in vivo kimyasal bağlanma yöntemi oluşturarak hücre glikobiyolojisine katkıda bulunmuşlardır (Şekil 1.17).

Şekil 1.17. Baskin ve grubu tarafından in vivo sentezlenen triazol ürünleri

1.2.5. Karbohidrat İçerikli 1,2,3-Triazol Bileşiklerinin Sentezleri 1.2.5.1. Azido-karbohidrat Bileşikleri

Glikozil azitler (Glyc-N3), sahip oldukları fonksiyonel grup sayesinde, karbohidrat kimyasının önemli ve çok yönlü türevlerini temsil etmektedirler. Azit grupları dipol karakterleri (Şekil 1.18) nedeni ile geniş bir yelpazedeki organik reaksiyonlarda rol alma yeteneğine sahip olmakla birlikte hem nükleofil hem de elektrofil olarak davranabilmekte ve dipolar siklokatılma reaksiyonlarına uygun zemini hazırlayabilmektedirler (Gyorgydeak and Thiem, 2006;

Gyorgydeak et al, 1993).

Şekil 1.18. Azit gruplarında rezonans ve dipol karakter

Azido-şekerler çok sayıda biyolojik aktif bileşiğin (aminoşekerler, nükleozitler, glikozillenmiş heterohalkalar ve diğer birçok kompleks doğal bileşikler) eldesinde kullanılan çok yönlü başlangıç maddeleri olarak bilinmektedirler. İlk azit grubu içeren şeker yani glikozil azit (6- bromo-6-deoksi-2,3,4-tri-O-asetil-β-^D-glukopiranozilazit) Bertho tarafından 1930 yılında rapor edilmiş (Şekil 1.19) ve bu tarihten itibaren, şekerlerin farklı pozisyonlarına azit grubu takılması için çeşitli metotlar geliştirilmiştir (Beckmann and Wittmann, 2010; Brase et al, 2005).

Şekil 1.19. Literatüre geçmiş ilk azido-şeker bileşiği

Azitlerin karbohidrat bileşikleri içerisine yerleştirilmesi için en uygun yöntem, kolay ayrılan gruplar üzerinden azit iyonu ile yapılan yer değiştirme reaksiyonlarıdır. Bu tür reaksiyonlar; glikozil azitlerin eldesini sağlayan anomerik merkezdeki yer değiştirmeler, birincil karbon atomundaki yer değiştirmeler ve ikincil karbon atmonudaki yer değiştirmeler olmak üzere üç başlık altında toplanabilir.

Glikozil azitlerin eldesine yönelik kullanılan başlıca yöntemler arasında, tüm -OH gruplarının asetillenerek ya da izopropiliden gruplar ile korunmuş olduğu anomerik halojenür (Br ya da Cl) türevlerinin (1, 3, 5, 7) sodyum azit ile etkileştirilmesi yer almaktadır (Percec et al,

2013; Sardzik et al, 2010; Doboszewski, 2002; Masuda and Shimizu, 1998; Hanessian, 1997;

Bertho and Nussel, 1930) (Şekil 1.20). Söz konusu prosedürde tek dezavantaj, çok basamaklı sentezlerde, anomerik halojenürlerin bozunma eğilimi nedeniyle kararsız oluşu ve tek başlarına izole edilmeden doğrudan reaksiyona konarak (one-pot synthesis) azit türevlerine (2, 4, 6, 8) geçiş zorunluluğudur (Beckmann and Wittmann, 2010).

Şekil 1.20. Anomerik halojenür türevlerinden glikozil azit eldesi

Birincil (1) karbonlara bağlı hidroksillerin azit grubuna dönüştürülmesi işlemi de SN2 reaksiyonu üzerinden yürümektedir. Bu işlem için de sülfonat esterleri gibi iyi ayrılan bir grup ile türevlendirme (9, 11, 13) yapıldıktan sonra molekülün NaN3 ile yüksek sıcaklıkta etkileştirme yoluna gidilmesi tercih edilmektedir. Böylece ikincil (2) karbonlara bağlı hidroksil gruplarından kaynaklanabilecek farklı ürün oluşumunun önüne geçilerek yüksek verimle azido-şeker türevleri

(10, 12, 14) elde edilebilmektedir (Ay and Halay, 2013; Dumont et al, 2012; Hanessian, 1997;

Reitz et al, 1989) (Şekil 1.21).

Şekil 1.21. 1hidroksillerin tosilatlarından azit türevlerinin eldesi

Şeker yapılarındaki 2 hidroksil grupları üzerinden yapılan SN2 reaksiyonları ise anomerik ve 1 hidroksillerden çok farklı olarak yürümekte ve tercihler değişmektedir.

Reaksiyonun başarılı olması öncelikle çalışılan şekerin yapısına (stereokimyasına) bağlı olarak değişmekte ve buna ek olarak reaksiyonun hangi pozisyonda gerçekleştirileceği, anomerik konfigürasyon ve kullanılan koruyucu gruplar (sterik engele sebep) gibi etkenler de başlıca rol oynayan faktörler arasında yer almaktadır (Beckmann and Wittmann, 2010; Gruner et al, 2001).

Şekil 1.22. Sterik engel nedeni ile gerçekleşmeyen azitleme reaksiyonu

Şekil 1.22'de görüldüğü üzere, glukofuranoz yapısındaki 3-O-tosil grubunun, NaN3 ile yer değiştirmesi beklenirken, hem şeker yapısının konfigürasyonundan hem de ayrılan grup olan tosil yapısının ayrılma eğiliminin zayıf kalması nedeniyle reaksiyon gerçekleşmemektedir.

Şekil 1.23'e bakıldığında ise tosil grubuna göre çok daha kolay ayrılan bir yapı olan triflorometansülfonat grubu ile yapılan denemelerde yer değiştirme reaksiyonu gerçekleşmektedir (Campo et al, 2012; Gruner et al, 2002).

Şekil 1.23. 2 hidroksillerin triflatlarından azit türevlerinin eldesi

Azit gruplarının özellikle glikobiyoloji alanında, son 10 yıl içerisinde yarattığı en önemli atılım, ilgili gruplara dayalı geliştirilen bakır katalizli azit-alkin siklokatılma reaksiyonları ve Staudinger reaksiyonlarıdır. Azit ve alkin gruplarının canlı hücre içerisindeki polisakkarit ve

proteinlerle birleşme olanaklarının bulunması bu tür reaksiyonlara, hücre içerisinde seçimli etiketleme ve çeşitli biyomoleküllerin sentezine olanak sağlama imkanı vermekte ve bu doğrultuda önemlerini arttırmaktadır (Hein and Fokin, 2010; Lahann, 2009; Brase et al, 2005) (Şekil 1.24). Bu bağlamda, bahsedilen farmakolojik motivasyonla, bilim insanları tarafından farklı şeker moleküllerinin farklı pozisyonlarına azit grupları takılmış ve ilgili moleküller vasıtası ile triazol ürünleri sentezlenerek aktivite testlerine (antioksidan, antimikrobiyel, antikanser vb.) tabi tutulmuştur.

Şekil 1.24. 1,8-naftalimid azit türevi yardımı ile fukoz bağlı glikan ya da glikoproteinlerin in vivo floresans etiketlenmesi

1.2.5.2. Karbohidrat Esaslı 1,2,3-Triazol Ürünleri ve Biyolojik Aktiviteleri

Sharpless ve araştırma grubu tarafından revize edilerek bilim dünyasına klik kimyası olarak tanıtılan ve literatüre kazandırılan ilk yayınlardan sonra klik kimyası, son yıllarda katlanarak büyüyen, son derece üretken bir çalışma alanına dönüşmüştür. 2005 yılında çalışma alanı hakkında yapılan literatür taramasında 100 civarı yayın ve 800 civarı atıf tespit edilmiş iken, 2008 yılında bu rakamlar 600'den fazla yayın ve 10.000'den fazla atıf olarak artış göstermiştir. Günümüzde ise, 9.12.2014 tarihli Web of Science^ bilimsel arama motoru ile yapılan literatür taramasında, "Click Chemistry" anahtar kelimesi kullanılması sonucunda 10.659 adet yayın ve yaklaşık 100.000 atıf bulunması, hala popülaritesini yitirmediği, aksine geniş bir çalışma alanına hitap etmesi (farmosötik bilimler, materyal bilimleri, polimer kimyası, biyoteknoloji) nedeni ile ilginin giderek arttığı yönünde izlenim vermektedir. Aynı arama motoru ile "Carbohydrate and click" terimlerinin birlikte taratılması sonucunda ise ilk makalesi 2004 yılında çıkan karbohidrat-triazol türevleri konusunda 529 adet yayın tespit edilmiş ve ilgili yayın ve atıf sayılarının yıllar bazında sürekli artan bir yönelim içerisinde olduğu görülmüştür. Söz konusu alanın multidisipliner kimya başlığı altında, sentez-biyolojik aktivite ilişkilendirmesi

sonucu da sınıflandırıldığı düşünüldüğünde karbohidratlar ile yapılan çalışmaların önemi çok daha iyi kavranarak bilim dünyası tarafından yadsınamaz bir ilgi odağı haline geldiği anlaşılmaktadır (Lahann, 2009).

Ferreira ve arkadaşları (2010), ^D-ksiloz, D-galaktoz, D-alloz ve D-riboz şekerlerinin farklı türevleri ile çeşitli alkin gruplarından sentezledikleri klik reaksiyonu bileşiklerini (20, 21), maltaz enzimine karşı -glukozidaz inhibisyon aktivite testlerine tabi tutmuş ve ribofuranozid türevlerinin kayda değer bir aktivite gösterdiğini (500 μM) belirtmişlerdir (Şekil 1.25).

Şekil 1.25. Ferreira ve arkadaşları tarafından sentezlenen biyolojik aktif bileşikler

Silva ve grubu (2009), çeşitli karbohidrat gruplarının azit türevleri ile benzil grubu içeren alkin grupları arasındaki klik reaksiyonu sonucu elde ettikleri 1,2,3-triazol bileşiklerini (22, 23) in vitro olarak HIV virüsüne karşı aktivitesini denemişler ve kullandıkları referanslar karşısında kayda değer bir sonuç almışlardır (Şekil 1.26).

Şekil 1.26. Silva ve grubu tarafından sentezlenen biyolojik aktif triazol bileşikleri

Carvalho ve arkadaşları (2010), galaktozun 1 numaralı ve 6 numaralı karbonlarına ayrı ayrı azit grupları takmışlar ve farklı alkin grupları kullanarak çok sayıda triazol türevi (24, 25)

elde etmişlerdir. Bu bileşiklerin aktivite testlerinde yüksek tripanosidal aktivite gösterdikleri sonucuna varmışlardır (Şekil 1.27).

Şekil 1.27. Carvalho ve arkadaşları tarafından sentezlenen biyolojik aktif triazol bileşikleri

Campo ve arkadaşları (2012), azido -galaktoz, -glukoz ve -guloz şekerlerini ve alkin esaslı 2-propinil-sialik asit türevlerini kullanarak klik reaksiyonu gerçekleştirmişler ve elde ettikleri triazol bileşiklerinin (26, 27), Trypanosoma cruzi parazitine karşı ileride yapılacak modifikasyonlar için temel oluşturacak inhibitör aktiviteye (IC50 260 μM) sahip olduğunu tespit etmişlerdir (Şekil 1.28).

Şekil 1.28. Campo ve arkadaşları tarafından sentezlenen biyolojik aktif bileşikler

Rocha ve arkadaşları, 2011 yılında yayımladıkları makalede, D-glukoz'dan yola çıkarak çok basamaklı reaksiyon dizisi sonucu 1,2-O-izopropiliden-3-C-phenyl-5-azido--D-ribofuranoz bileşiğini elde etmişler ve bir seri aromatik, alifatik alkin bileşiği ile kombinasyonlarını yaparak on adet 1,4-disübstitüe 1,2,3-triazol bileşiği elde etmişlerdir. Söz konusu bileşikleri (28, 29),

-glukozidaz inhibisyon testine tabi tutan çalışma grubu, dokuz bileşiğin akarboz standartına göre düşük aktivite gösterdiğini, ancak alkin grubu olarak fenilasetilen'in kullanılarak sentezlenen triazol ürününün ise standart ile eşdeğer aktivite gösterdiğini rapor etmişlerdir (Şekil 1.29).

Şekil 1.29. Rocha ve grubunun sentezlediği biyolojik aktif triazol-riboz türleri

Xavier ve grubu (2011), karboksimetil lakton glikozitlerden yola çıkarak çok basamaklı bir reaksiyon serisi sonucunda glukozun ,β-konjugasyona sahip uloz türevlerini sentezlemişler ve alkin türevi grubunu oluşturmuşlardır. Azit grubu olarak da alifatik ve aromatik azitler kullanan çalışma grubu, farklı kombinasyonlar ile in vitro sentezledikleri triazol bileşiklerini (30, 31) altı adet mikroorganizma ve iki adet fungi'ye karşı antimikrobiyel ve antifungal aktivite testlerini uygulamışlar ve glukozun  anomerine ait triazol ürünlerinin Bacillus cereus ve Bacillus subtilis mikroorganizmalarına karşı çok yüksek inhibisyon etki göstediğini, β anomerin ise iki fungal patojene karşı çok yüksek inhibisyon etki gösterdiğini tespit etmişlerdir (Şekil 1.30).

Şekil 1.30. Xavier ve grubu tarafından sentezlenen, antimikrobiyel aktif triazol-uloz bileşikleri

Yukarıda literatürden örneklerle desteklenen bilgilere göre, sentezlenen triazol türevlerinde, azit ve alkin türevlerinin bir arada bulunma kombinasyonları ve buna bağlı olarak aktiviteleri değişmekle birlikte, biyolojik aktivite açısından diğer bir önemli yapı da nükleobaz ve şeker yapılarının triazol halkasında bir arada bulunduğu türevlerdir.

1.2.5.3. 1,2,3-Triazol Halkası İçeren Nükleozitler

Nükleobazlar, tek halkalı (pirimidin) veya kaynaşık iki halkalı (pürin) yapıdaki, azot içerikli heterosiklik bileşikler olmakla beraber DNA ve RNA yapısını oluşturan nükleotitlerin en temel yapı birimi olan biyolojik moleküllerdir. Nükleotit; bir nükleobaz molekülü ile bir şeker ve

bir ya da daha fazla fosfat gruplarının birarada bulunması sonucu oluşan yapıya verilen isimdir (Şekil 1.31). Bu sebepten ötürü nükleotit bazları olarak da anılan nükleobazlar; modifiye edilmeye uygun fonksiyonellikte olmaları, modifikasyon için kısa sentez basamakları gerektirmeleri ve kendilerinden türevlendirilmiş ürünlerin de fonksiyonel çok yönlülüğe sahip olması gibi avantajları nedeniyle nükleik asitlerin en çok modifiye edilen bölümlerini oluşturmaktadırlar (Peacock et al, 2010).

Şekil 1.31. Nükleobaz, nükleozit ve nükleotit birimleri

Bir nükleobaz molekülü ile bir şeker molekülünün birarada bulunması sonucu oluşan nükleozit yapısındaki bileşikler, çeşitli viral hastalıkların ve kanserin tedavisinde önemli bir rol üstlenmektedirler. Yeni biyolojik aktif nükleozit türevleri araştırılırken, nükleobaz ya da şeker molekülü üzerinde modifikasyonlar planlanabilmektedir. CuAAC reaksiyonlarının keşfinden sonra bu modifikasyon planları tamamıyla nükleobaz heterohalkaları üzerinde düşünülmeye başlanmıştır. Pürin halkalarında başlıca N⁹-pozisyonu ve yapılardaki -NH2 fonksiyonelitesi üzerinden yapılan türevler üzerinden gidilirken, pirimidin halkalarında ise başlıca N¹-pozisyonu ile halkalardaki konjuge doymamışlığa ait  pozisyonu ve amin grupları üzerinden türevlendirilmeler tercih edilmekte ve bu doğrultudaki sentezler sonucunda biyolojik aktif bileşikler elde edilmektedir (Efthymiou et al, 2012). Bu doğrultuda sentezi gerçekleştirilmiş ilk bileşik, antiviral aktiviteye sahip bir triazol nükleozit olan Ribavirin bileşiğidir (Sidwell et al, 1972) (Şekil 1.32). O zamandan bu yana çeşitli nükleozit esaslı ilaçlar, geliştirilerek çeşitli viral enfeksiyonlar ve kanser türleri için klinik testlerden geçirilerek onaylanmıştır (Hardewijn, 2008;

Claire, 2001; De Clercq, 2007; Galmarini et al, 2008). Söz konusu ilaç aktif bileşiklerden antiviral özellikte olarak; Zidovudin (AZT) ve Vidarabin (Ara-A) kullanılmakta iken antikanser özellikte olarak ise Floksuridin, Gemsitabin, Kapesitabin, Kladribin, Fludarabin ve Klofarabin bileşikleri sentezlenmiş olup yaygın olarak kullanılmaktadır (Şekil 1.32). İlgili nükleozit ilaçlar,