Aromatik, Halkalı Ve Alifatik Aldoksim Ve Ketoksimlerin Deoksimasyonu

1

AROMATİK, HALKALI VE ALİFATİK ALDOKSİM VE KETOKSİMLERİN DEOKSİMASYONU

NKUBAP.00.M6.AR.12.01

Yrd. Doç.Dr. Oktay ASUTAY Nilüfer HAMARAT

2015

2

ÖNSÖZ

Oksidatif deoksimasyon protokolü aldehid ve ketonların karşılık gelen oksimlerden yeniden elde edilmelerini sağlar. Oksidatif deoksimasyon’un optimize edilme çalışmaları hala günceldir. Oksidatif deoksimasyon koşulları incelendiğinde anorganik yükseltgen reaktiflerin belirgin bir sıklıkta olduğu görülmektedir. Seryum (IV) tuzlarının indirgenme potansiyelinin -1.8 V olması, daha ılımlı koşullarda etkili bir reaktif olabileceği düşüncesini oluşturmuştur. Yapılan araştırmada Çeşitli seryum(IV) tuzlarının deoksimasyonda kullanıldığı fakat gerek reaksiyon sıcaklığı ve gerekse aromatik aldoksimlerin deoksimasyonunundan imtina edilmiş olması itibariyle oda koşullarında çeşitli aldoksim ve ketoksimlerin susuz seryum(IV)sülfat ile deoksimasyon reaksiyonu optimize edilmiştir.

Bu çalışmayı destekleyen Namık Kemal Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (NKU BAP)’ a teşekkür ederim. Ayrıca; IR spektrumlarının alınmasında Denge Kimya’ya, NMR spektrumlarının alınmasında Uludağ Üniversitesi öğretim üyesi sayın Prof. Dr. Necdet Coşkun’a, yüksek lisans öğrencisini benimle paylaşan N.K.Ü. Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü öğretim üyesi sayın Yrd.

Doç. Dr. Nesimi Uludağ’a teşekkür ederim.

3

ÖZET

Deoksimasyon genel anlamda oksim yapısının bozulmasıdır. Oksim yapısı bozulduğunda, karbonil bileşikleri, nitriller, nitroksitler ve oluşan nitroksitlerin asetilen veya alken türevleriyle halka kapanma reaksiyonundan sırasıyla izoksazol ve izoksazolinler oluşabilir. Deoksimasyon işlemi mekanistik olarak geleneksel hidroliz, indirgenme ve yükseltgenme sonucunda oluşabilir. Oksidatif deoksimasyon anorganik, organik ve organometalik reaktiflerle başarılabilir. Anorganik reaktifler arasında Cr(VI) bileşikleri, iyot, iyodat, bromat, mangan oksitleri, asetatları sayılabilir.

Bu çalışmada susuz seryum sülfat ile alifatik, halkalı, aromatik aldoksim ve ketoksimlerin oksidatif deoksimasyonu için etkili, hızlı bir yöntem geliştirildi.

ABSTRACT

Deoximation generally means brake down of oxime structure. Carbonile compounds, nitriles, nitroxides that can react with acetylene and alkene derivatives to give izoxazole and izoxazoline derivatives respectively can be occured when deoximation takes place. Deoximation procedure mechanistically can be taken place as resulting of traditional hydrolysis, reduction and oxidation. Oxidative deoximation can be achieved via inorganic, organic and organometallic reagents. Cr(VI) compouns, Iodine, iodate, bromate, mangane oxides and acetates can be considered as inorganic deoximation reagents. In this work; fast and efficient oxidative deoximation method was developed for aliphatic, cyclic, aromatic aldoxime and ketoximes using anhydrous cerium -4-sulphate.

4

Sayfa

KAPAK ……….……1

ÖNSÖZ ………...………..2

ÖZET...3

ABSTRACT...3

İÇİNDEKİLER...4

ŞEKİL DİZİNİ...5

1.GİRİŞ...7

2.GENEL BİLGİLER...8

2.1 Oksimler………...8

2.2 Oksidatif Deoksimasyon Yöntemleri………..…….11

3. DENEYSEL KISIM...13

3.1. Kullanılan Kimyasal Maddeler...13

3.2. Kullanılan Cihazlar...13

3.3 OKSİM SENTEZLERİ ………..……...16

3.3.1 3,4-Dimetoksi benzaldoksim Sentezi…...………..……...16

3.3.2 p-tolualdoksim Sentezi ………..………17

3.3.3 Benzaldoksim Sentezi………..………18

3.3.4 p-kloro benzaldoksim Sentezi……….………..18

3.3.5 p-Nitro benzaldoksim sentezi……...………..……...19

3.3.6 Asetofenon oksim Sentezi……….……20

3.3.7. Fenasil bromür oksim sentezi……….……….20

3.3.8 Siklopentanon Oksim Sentezi……….……..21

3.3.9 Siklohekzanon Oksim Sentezi……….……..21

3.3.10 Asetonoksim sentezi……….…….…22

3.4 DEOKSİMASYON……….……….23

3.4.1 Derişik oksim 1,2-dikloroetan çözeltisinin deoksimasyonu………..……23

3.4.1.1 3,4-Dimetoksibenzaldehid’in deoksimasyonu………….………….……23

3.4.1.2 p-Tolualdoksim’in deoksimasyonu……….…..24

3.4.1.3 Benzaldoksim’in deoksimasyonu……….….25

3.4.1.4 p-Klorobenzaldoksim’in deoksimasyonu……….……...25

3.4.1.5 p-Nitro benzaldoksim'in deoksimasyonu……….…...26

3.4.1.6 Asetofenon oksim’in deoksimasyonu……….…….27

3.4.1.7 Fenasil bromür oksim’in deoksimasyonu……….……..27

3.4.1.8 Siklopentanon oksim’in deoksimasyonu……….……...28

3.4.1.9 Siklohekzanon oksim’in deoksimasyonu……….……...29

3.4.1.10 Aseton oksim’in deoksimasyonu……….……...29

4. TARTIŞMA ve SONUÇ...……….………31

5. SPEKTROSKOPİK VERİLER……….……..37

6. KAYNAKLAR……….……..81

5

ŞEKİL DİZİNİ

Sayfa

Şekil 1: Oksimlerin genel yapısı(R2=H ise aldoksim, R2=alkil grubu ise ketoksim 8

Şekil 2: Benzaldoksimde syn ve anti izomeri……….9

Şekil 3: Ketoksimlerin syn ve anti izomeri………..9

Tablo: Deoksimasyona uğratılan oksimler ve oluşan karbonil bileşikleri...16

Şekil 4: 3,4-dimetoksibenzaldoksim sentezi……….……..……….16

Şekil 5: p-Tolualdoksim sentezi………...………...17

Şekil 6: Benzaldoksim sentez……….18

Şekil 7: p-Kloro benzaldoksim sentezi………...18

Şekil 8: p-Nitro benzaldoksim sentezi………19

Şekil 9: Asetofenon oksim sentezi………...…..20

Şekil 10 : Fenasil bromür oksim sentezi……….……..20

Şekil 11: Siklopentanon oksim sentezi………...…. 21

Şekil 12: Siklohekzanon oksim sentezi……….…21

Şekil 13: Aseton oksim sentezi………...…22

Şekil 14: Geliştirilen genel deoksimasyon yöntemi gösterimi……….…...23

Şekil 15: 3,4-Dimetoksibenzaldehid’in deoksimasyonu………...……....….23

Şekil 16: p-Tolualdoksim’in deoksimasyonu………24

Şekil 17: Benzaldoksim’in deoksimasyonu………...……25

Şekil 18: p-Klorobenzaldoksim’in deoksimasyonu………..…25

Şekil 19: p-Nitrobenzaldoksim’in deoksimasyonu………...……26

Şekil 20: Asetofenon oksim’in deoksimasyonu………27

Şekil 21: Fenasil bromür oksim’in deoksimasyonu…………...………..…27

Şekil 22: Siklopentanon oksim’in deoksimasyonu………..28

Şekil 23: Siklohekzanon oksim’in deoksimasyonu………...29

Şekil 24: Aseton oksim’in deoksimasyonu………..….29

Şekil 25: Başlangıçta yapılması düşünülen çalışma………..….31

Şekil 26: Hioruchi ve arkadaşlarının (1999) yaptığı çalışma………...…….32

Şekil 27: Projede yapılan çalışma………..….34

Şekil 28 : Deoksimasyon şematik gösterimi………..…36

Şekil 29 : 3,4-dimetoksi benzaldoksim (1a) Bileşiğinin FT-IR spektrumu………38

Şekil 30 : 3,4-dimetoksi benzaldoksim (1a) Bileşiğinin CDCl3 de ¹H NMR Spektrumu………...……39

Şekil 31 : 3,4-dimetoksi benzaldoksim (1a) CDCl3 de 101 MHz ¹³C Spektrumu..….40

Şekil 32: p-Tolualdoksim (1b) Bileşiğinin FT-IR spektrumu…….………..41

Şekil 33: p-Tolualdoksim (1b) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz ¹H NMR Spektrumu..42

Şekil 34: p-Tolualdoksim (1b) Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz ¹³C Spektrumu……..43

Şekil 35: Benzaldoksim (1c) Bileşiğinin FTIR Spektrumu………..44

Şekil 36: Benzaldoksim (1c) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz ¹H NMR Spektrumu…45 Şekil 37: Benzaldoksim (1c) Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz ¹³C Spektrumu……….46

Şekil 38: p-Klorobenzaldoksim (1d) Bileşiğinin FT-IR Spektrumu………...…47

Şekil 39: p-Klorobenzaldoksim (1d) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz ¹H NMR Spektrumu………...48

Şekil 40: p-Klorobenzaldoksim (1d) Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz ¹³C Spektrumu.49 Şekil 41: p-Nitrobenzaldoksim (1d) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz ¹H NMR Spektrumu………...50

Şekil 42: p-Nitrobenzaldoksim (1d) Bileşiğinin CDCl3 de 101 HZ ¹³C Spektrumu.. 51

Şekil 43: Asetofenon oksim (1f) Bileşiğinin FT-IR Spektrumu………..52

6

Şekil 44: Asetofenon oksim (1f) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz ¹H NMR

Spektrumu………..….53 Şekil 45: Asetofenon oksim (1f) Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz

¹³C NMR Spektrumu ………...………54 Şekil 46: Fenasil bromür oksim (1g) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz

1H NMR Spektrumu……….……55

Şekil 47: Fenasil bromür oksim (1g) Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz

13C NMR Spektrumu………56

Şekil 48: Siklopentanon oksim (1h) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz

1H NMR Spektrumu………..…….…..57

Şekil 49: Siklopentanon oksim (1h) Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz

¹³C NMR Spektrumu………..…….58

Şekil 50: Siklohekzanon oksim (1i) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz

¹H NMR Spektrumu………59 Şekil 51: Siklohekzanon oksim (1i) Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz

13C NMR Spektrumu……….………...…60

Şekil 52: Aseton oksim (1j) Bileşiğinin FT-IR Spektrumu ………..………61 Şekil 53: 3,4-dimetoksi benzaldehid (2a) Bileşiğinin FT-IR Spektrumu ……..………62 Şekil 54: p-Tolualdehid (2b) Bileşiği GC-MS Kantitatif Analiz Sonuc…………...63 Şekil 55: p-Tolualdehid (2b) Bileşiği Kütle Spektrumu………..……..64 Şekil 56: Benzaldehid (2c) Bileşiğinin GC-MS Kantitatif Analiz Sonucu……….…65 Şekil 57: Benzaldehid (2c) Bileşiğinin Kütle Spektrumu………66 Şekil 58: p-Kloro benzaldehid (2d) Bileşiğinin FT-IR Spektrumu………67 Şekil 59: p-Kloro benzaldehid (2d) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz

1H NMR Spektrumu………..68

Şekil 60: p-Nitro benzaldehid (2e) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz

1H NMR Spektrumu…….……….69

Şekil 61: Asetofenon (2f) Bileşiğinin FT-IR Spektrumu…….………..70 Şekil 62: Asetofenon (2f) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz ¹H NMR Spektrumu.……71 Şekil 63: Fenasil bromür (2g) Bileşiğinin FT-IR Spektrumu………72 Şekil 64: Fenasil bromür (2g) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz

¹H NMR Spektrumu………..73 Şekil 65: Siklopentanon (2h) Bileşiğinin GC-MS Kantitatif Analiz Sonucu…...74 Şekil 66: Siklopentanon (2h) Bileşiğinin Kütle Spektrumu……….…….75 Şekil 67: Siklohekzanon (2i) Bileşiğinin GC-MS Kantitatif Analiz Sonucu………..76 Şekil 68: Siklohekzanon (2i) Bileşiğinin Kütle Spektrumu………..….77 Şekil 69: Aseton (2j) Bileşiğinin GC-MS Kantitatif Analiz Sonucu………78 Şekil 70: Aseton (2j) Bileşiğinin Kütle Spektrumu………79

7

1.GİRİŞ

Oksimler oldukça reaktif bir grup olan karbonili korumak amaçlı olarak da kullanılmaktadır. Oksimleşmiş karbonil grubunun iyi bir verimle oda koşullarında geri kazanılması total sentezlerde önemlidir. Diğer yandan, başka sentez yollarıyla elde edilmiş bir oksimin karbonile dönüştürülmesi de olasıdır. Deoksimasyon genel anlamda oksim yapısının bozulmasıdır. Fakat çoğu kez oksimlerin karbonil bileşiklerine dönüşmesi ifade edilmek istenir. Günümüze kadar bir çok deoksimasyon çalışmaları yapılmış olmasına rağmen, süre, verim, sıcaklık, yan ürünler gibi faktörler itibariyle hala güncel bir konudur. Çalışmamızda kısa reaksiyon süreleri, yüksek verimler, oda koşulları ve yan ürünlerin azlığı veya olmaması gibi amaçlar doğrultusunda susuz Ce(SO4)2 ile bir yöntem geliştirilmiştir.

8

2. GENEL BİLGİLER

2.1 OKSİMLER

Aldehit ve ketonların hidroksilamin ile reaksiyonları sonunda oluşan, yapısında karbon azot çifte bağı taşıyan bileşiklerdir. Genel formülü R1R2C=NOH tır. Oksim ismi, oksi-iminin kısaltmasıdır ve eğer aldehitlerden elde edilmişlerse aldoksim, ketondan elde edilmişlerse ketoksim olarak isimlendirilirler (Singh ve ark., 1979;

Migrdichian, 1957).

Şekil 1: Oksimlerin genel yapısı(R2=H ise aldoksim, R2=alkil grubu ise ketoksim)

Oksim bileşikleri şelat oluşturma, biyolojik olarak parçalanabilme, oksijen tutma özelliklerinin yanısıra biyolojik ve fotokimyasal reaksiyonlardaki farklı etkinlikleriyle tanınmaktadır. Son yıllarda oksimler boyar maddeler için ara ürünler, yakıtlarda oktan miktarının arttırılmasında, manyetik teyp bantlarının yapısında, değerli metallerin geri kazandırılmasında, tatlandırıcılarda, parfümlerde ve kozmetik nemlendiricilerde kullanılmaktadır.

Oksimler taşıdıkları hidroksil protonundan dolayı asidik özellik gösterirken, azot atomu nedeniyle de zayıf bazik özelliğe sahiptirler. Oksimler katı fazda genellikle intermoleküler hidrojen bağı yaparlar (Singh ve ark., 1979). Hidrojen bağı genellikle O─H....N arasında olmakla birlikte, N─O....H arasında da mümkündür (Jerslev, 1957).

9

Basit oksimlerin geometrik izomerleri syn ve anti ön ekleriyle gösterilir (Smith, 1966).Aldoksimlerde; bağın iki tarafındaki atomlar üzerinde bulunan grupların, birbirlerine göre konumlanmalarının gösterilmesi amacı ile, oksim grubunun çift bağı etrafındaki hidrojen ve hidroksil aynı tarafta ise syn, farklı taraflarda ise anti ön ekleri kullanılır. Bu önekler cis ve trans öneklerinin karşılığıdır.

syn-benzaldoksim anti-benzaldoksim Şekil 2: Benzaldoksimde syn ve anti izomeri

Ketonlardan meydana gelen oksimlerde ise izomerlik; referans alınan gruba göre isimlendirilir. (Alıcı, 2006)

Syn-metil etil ketoksim Anti-metil etil ketoksim

Anti- etil metil ketoksim Syn-etil metil ketoksim

Şekil 3: Ketoksimlerin syn ve anti izomeri

10

Geometrik izomere sahip oksimlerin yapıları uzun süre aydınlatılamamış, bu alandaki tartışmalı konular ilk kez 1921 yılında Meisenheimer ve Theilacker tarafından açıklığa kavuşturulmuştur.

Spektroskopik yöntemlerle oksim konfigürasyonları kesin olarak aydınlatılmış ve birbirlerine dönüşüm reaksiyonları geniş ölçüde incelenmiştir (Smith, 1966).

Aldoksimlerde syn ve anti ekleriyle iki farklı yapının bulunduğu 1H- NMR spektrumu yardımıyla kesin olarak belirlenmiştir.

Oksimlerin sentezi ile ilgili değişik metodlar vardır. Aldehit ve ketonların hidroksil amin ile reaksiyonları oksimleri verir.

2.2 OKSİDATİF DEOKSİMASYON YÖNTEMLERİ

Oksidatif deoksimasyon yöntemi geliştirilmiş olması itibariyle yalnızca bu yöntemle ilgili son yıllarda yapılan güncel literatür bilgisi verilecektir. Oksidatif deoksimasyonu üç ana başlık altında toplayabiliriz.

Oksidasyonun katalizör eşliğinde havanın oksijeni veya saf belirli basınçda oksijen ile,

Oksidasyonun anorganik yükseltgen reaktifler ile

Oksidasyonun organik veya organometalik reaktiflerle yapıldığı reaksiyonlar.

1.Grup Deoksimasyona yönelik aşağıdaki örnekleri verebiliriz. Fe²⁺ ve Cu²⁺

metallerinin karışımlarını içeren hekzasiyano kobaltat bileşikleri katalizör olarak başlıca halkalı ve aromatik ketoksimlerin deoksimasyonunda kullanılmış, oksijen basıncı 5 bar’da tutulmuş, çözücü olarak 1/1 su-etilalkol karışımı kullanılmış, reaksiyon süreleri 1-30 saat, reaksiyon sıcaklığı 100^oC, verimler %7 ile %100 arasında değişmektedir.(1) (Alma Garcia ve Ark. 2014) Aşağıda kullanılan bazı katalizörler liste halinde verilmiştir.

Cu3[Co(CN)6]2 , MnCu2[Co(CN)6]2, Ni1.3Cu1.7[Co(CN)6]2, FeCu2[Co(CN)6]2 , Ni3[Co(CN)6]2 , Co3[Co(CN)6]2 Mn1.2Fe1.8[Co(CN)6]2, Fe1.4Ni1.6[Co(CN)6]2, Mn3[Co(CN)6]2 , Co1.5Ni1.5(Co(CN)6)2, Co1.4Cu1.6(Co(CN)6)2, Fe1.4Co1.6(Co(CN)6)2

Katalizör olarak mezo-tetrafenilporfirin ligandının mangan, rutenyum, kobalt, demir metalleri ile komplekslerinin kullanıldığı bir başka yöntemde; reaksiyon

11

ortamından taze oksijen geçişi ile oksijen akseptörü olarak benzaldehid beraberinde genellikle ketoksimler mükemmel verimlerle dönüşüme uğratılmış, aldoksimler nitrillere dönüşmüş, optimum reaksiyon sıcaklığı 60^oC olduğu belirlenmiş, benzaldehid miktarı 1 mmol substrata karşı 15 mmol olarak saptanmıştır(2) (Xian-Tai Z. ve Ark. 2010).

Hem oksijenin hem de yükseltgen olarak seryum -4- tuzlarının kullanıldığı bir çalışmada; genellikle alifatik, halkalı aromatik ketoksimler deoksimasyona uğratılmış, aldoksimlerle çalışmaktan imtina edilmiş.(3) Liangyou H ve Ark. 1999) Seryum-4- tuzları olarak; seryumamonyum nitrat, seryum-4-sülfat tetra hidrat, tetra amonyum seryum-4-sülfat di hidrat kullanılmış, çözücü olarak asetonitril ve etil alkol kullanılmış, CAN dışında (oda koşulları) 50^oC de çalışılmış, tüm reaksiyonlar oksijen balonu kullanılarak yapılmış, ürün verimi ketoksimler için çok iyi, aldoksimler için orta düzeyde olduğu rapor edilmiştir.

2. Grup yükseltgeme, dolayısıyla deoksimasyon reaktifi olarak Cr(VI) bileşikleri yaygın olarak kullanılmıştır. Bu amaçla chromous acetate(4) (Corey, E ve Ark. 1970), chlorotrimethysilane-(chromium)(7) (Aizpuruna, J. M ve ark. 1983), pyridinium chloro chromate(8) (Suggs, J. W ve Ark. 1975), pyridinium fluoro chromate(9) (Chaudhuri, M. K ve Ark. 2004), quinolinium dichromate(10)( Sadeghi, M.M ve Ark. 2001), quinolinium fluorochromate(11) (D. Subhas B ve Ark., pyridinium chlorochromate- H2O2(12) (Drabowicz, J. 1980), 3-carboxypyridinium chlorochromate(13)(

Mohammadpoor B. Ve Ark. 1996), trimethylsilyl chlorochromate(14)( Aizpuruna, J. M ve Ark. 1985), bis(trimethylsilyl)chromate(15)( Jong, G. L. Ve Ark. 1992), chromium trioxide(16)( Bendale, PM ve Ark. 2000) , 2,6- dicarboxypyridinium chlorochromate(17)( Hosseinzadeh, R. Ve Ark. 2002), silicagel supported chromium trioxide(18)( Pravin M. B ve Ark. 1998), Pyridinium fluoro chromate-H2O2 (19) Nemai C. Ve Ark.2001),Poly[N-(4-pyridiniumdichromate)-p-styrenesulphonamide](20)(

Ramin Ghorbani V. Ve Ark. 2004), Imidazolium Dichromate(21)( Surya Kanta De.

2004), kieselguhr üzerinde chromic acide (22, 23)( Ji-Dong L. ve Ark.2011; Fang Lin A. ve Ark. 2013) , kieselguhr üzerine emdirilmiş jones reaktifi(24)( Ji-Dong L. ve Ark.

2012) kullanılmıştır.

Oksidatif deoksimasyonda kullanılan diğer yükseltgeme reaktifleri arasında B- cyclodextrine beraberinde sulu ortamda N-bromosuccinimide(25)( M. Somi Reddy,ve Ark. 2004), Kieselguhr üzerinde KMnO4(26)( Ji-Dong L. ve Ark. 2012), Fe(NO3)3 ve Bi(NO3)3(27)( Habib Firouzabadi A. ve Ark. 2004), Dess-Martin Periodinane(28)(

Chaudhari, S. S. Ve Ark. 1998), Tetrabutyl hypoiodite(29)( Vikas N. T. 2005), Tetrabutylammonium Peroxidisulfate(30)( Fener C. Ve Ark. 1999), periodic acide(31)(

Zheng L. ve Ark. 2005), Ultrason tekniği ile NaBrO3/İyon değiştirici reçine(32)( Ahmad S. ve Ark. 2007), sulu asetonitril içinde H2O2- Iodine(33) Nemai C. G. Ve Ark. 2009), ZrOCl2 8H2O(34)( Lakhinath S. ve Ark. 2011) sayılabilir.

12

3. Grup organik ve organometalik yükseltgenler arasında; 1,3-dibromo-5,5- dimethylhydantoine (35)( Ardeshir K. ve Ark. 2006) 2. grupta adı geçen, pyridinium chlorochromate, quinolium chloro chromate gibi bazı kromatları sayabiliriz.

13

3.DENEYSEL KISIM

3.1 Çalışmada kullanılan kimyasallar

 Merck 801756 Benzaldehit

 Merck 808525 3,4-Dimetoksibenzaldehit

 Merck 806766 4-Nitrobenzaldehit

 Merck 802453 4-Klorbenzaldehit

 Merck 806179 p-Tolualdehit

 Merck 801658 Fenasil Bromür

 Merck 8.00028 Asetofenon

 Merck 8.02670 Siklopentanon

 Merck 102888 Siklohekzanon

 Merck 100014 Aseton

 Merck 1.02274 Seryum(IV)Sülfat tetrahidrat

 Merck 8.14803 Hidroksilamin sülfat

 Merck 106067 Magnezyum Sülfat

 Merck 1.00955 1,2-Dikloroetan

 Merck 1.02445 Kloroform

 Merck 1.00926 Dietileter

 Merck 1.00909 Petrol Eteri

 Merck 8.22277 Etil asetat

 Merck 106009 Metanol

3.2 Çalışmada kullanılan cihazlar

Erime noktalarına stuart marka erime noktası tayin cihazında bakıldı, IR spektrumları Perkin Elmer FT-IR cihazında, NMR spektrumları 400 MHz Varian NMR spektrometresinde, Kantitatif analizler Shimadzu GC-MS cihazında HP-5MS kolonu kullanılarak yapıldı. GC parametreleri enjeksiyon port sıcaklığı 250^oC, kaynama noktası düşük örnekler için fırın sıcaklığı 30^oC de başlatıldı, 10 dakika bu sıcaklıkta tutuldu, 20^oC/dk. Isıtma hızıyla 280^oC’ye çıkıldı, interface sıcaklığı 280^oC, dedektör sıcaklığı 280^oC olarak ayarlandı. Kaynama noktası yüksek sıvılar için fırın sıcaklığı 40^oC de 5 dk. Tutulduktan sonra 20^oC/dk. Isıtma hızıyla 280 ^oC’ye çıkıldı. Katı maddelerin analizinde ise fırın sıcaklığı 50^oC de 5 dakika tutulduktan sonra 20^oC/dk.

Isıtma hızıyla 280 ^oC’ye çıkıldı.

14

1a 2a

1b 2b

1c 2c

1d 2d

1e 2e

15

1f 2f

1g 2g

1h 2h

1i 2i

16

1j 2j

Tablo 1 : Deoksimasyona uğratılan oksimler ve oluşturuldukları karbonil bileşikleri listesi

3.3 OKSİM SENTEZLERİ

Genel işlem: (Heidema ve Ark. 1972): Aldehit veya keton (0,05mol) metanolde (15mL); hidroksilaminsülfat (NH3OH)2SO4 (8,21g, 0,05mol) suda (25mL) çözülür.

Aldehit veya ketonun metanoldeki çözeltisi yavaş yavaş (NH3OH)2SO4 ʹın sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda metanol vakumda ortamdan uzaklaştırılır. Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL), MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim uygun çözücüde kristallendirilir (eter - petrol eteri karışımı).

3.3.1 3,4-Dimetoksi benzaldoksim Sentezi

Şekil 4: 3,4-dimetoksibenzaldoksim sentezi

17

3,4-dimetoksi benzaldehit (8,309g, 0,05mol)’in 15 mL metanoldeki çözeltisi, yavaş yavaş (NH3OH)2SO4ʹın 25 mL sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda metanol vakumda uzaklaştırılır. Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL), MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim eter-petrol eteri karışımından kristallendirilir. (E.N: 91˚C, E.Nlit : 91-93˚C).

3,4-Dimetoksibenzaldoksim (1a) : FT-IR: 3445 cm^-1(-OH), 1500 cm^-1 (C=N); ¹H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.10 (s, 1H), 7.91 (brs, 1H), 7.22 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 7.07 – 7.00 (m, 1H), 6.86 (dd, J = 8.3, 4.0 Hz, 1H).3.91(s, 3H), 3.93 (s, 3H). ¹³C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 150.78, 150.19, 149.28, 124.83, 121.65, 110.73, 107.94, 55.91, 55.86.

3.3.2 p-tolualdoksim Sentezi

Şekil 5: p-Tolualdoksim sentezi

p-tolualdehit (6,075g, 0,05mol)’in 15 mL metanoldeki çözeltisi, yavaş yavaş (NH3OH)2SO4ʹın 25 mL sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda metanol vakumda uzaklaştırılır. Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL), MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim eter-petrol eteri karışımından kristallendirilir. (E.N: 77^oC; lit. 77-78

p-Tolualdoksim (1b) : FT-IR: 3500- 3200 cm^-1 (-OH), 1513 cm^-1 (C=N); ¹H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.00 (brs, 1H), 8.15 (s, 1H),7.48 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.20 (d, J = 8.0 Hz, 2H). 2.38(s, 3H). ¹³C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 150.31, 140.32, 129.51, 129.10, 127.00, 21.45.

18

3.3.3 Benzaldoksim Sentezi

Şekil 6: Benzaldoksim sentezi

Benzaldehit (5,3g, 0,05mol)’in 15 mL metanoldeki çözeltisi, yavaş yavaş (NH3OH)2SO4ʹın 25 mL sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda metanol vakumda uzaklaştırılır. Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL), MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim eter-petrol eteri karışımından kristallendirilir.

(E)-Benzaldoksim: E.N: 25˚C, E.Nlit: 33-35 ˚C Alfa Aesar, 24-27˚C Merck Millipore ).

Benzaldoksim (1c) : FT-IR: 3173 cm^-1 (-OH), 1495 cm^-1 (C=N); ¹H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.00 (brs, 1H), 8.15 (s, 1H), 7.48 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.20 (d, J = 8.0 Hz, 2H). 2.38 (s, 3H). ¹³C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 150.31, 140.32, 129.51, 129.10, 127.00, 21.45.

3.3.4 p-kloro benzaldoksim Sentezi

Şekil 7: p-Kloro benzaldoksim sentezi

p-Kloro benzaldehit (7,05g, 0,05mol) ’in 15 mL metanoldeki çözeltisi, yavaş yavaş (NH3OH)2SO4ʹın 25 mL sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda metanol vakumda uzaklaştırılır.

Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL), MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim eter-petrol eteri karışımından kristallendirilir. (E.N: 111˚C, E.Nlit:108-110˚C).

19

p-Klorobenzaldoksim (1d) : FT-IR: 3284 cm^-1 (-OH), 1493 cm^-1 (C=N); ¹H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.34 (s, 1H), 8.14 – 8.09 (m, 1H), 7.55 – 7.48 (m, 2H), 7.39 – 7.33 (m, 2H). ¹³C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 149.29, 135.97, 130.38, 129.07, 128.19

3.3.5 p-Nitro benzaldoksim sentezi

Şekil 8: p-Nitro benzaldoksim sentezi

p-Nitrobenzaldehit (7,556g, 0,05mol) ’in 15 mL metanoldeki çözeltisi, yavaş yavaş (NH3OH)2SO4ʹın 25 mL sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda metanol vakumda uzaklaştırılır.

Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL), MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim eter-petrol eteri karışımından kristallendirilir. ( E.N: 133˚C, E.Nlit: 126-131˚C).

p-Nitrobenzaldehit oksim (1e): ¹H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.28 – 8.23 (m, 1H), 8.21(s, 1H), 8.15 (s, 1H), 7.78 – 7.73 (m, 1H). ¹³C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 148.46, 148.35, 138.12, 124.05

3.3.6 Asetofenon oksim Sentezi

20

Şekil 9: Asetofenon oksim sentezi

Asetofenon (6g, 0,05mol) ’in 15 mL metanoldeki çözeltisi, yavaş yavaş (NH3OH)2SO4ʹın 25 mL sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda metanol vakumda uzaklaştırılır. Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL), MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim eter-petrol eteri karışımından kristallendirilir. (E.N: 57˚C, E.Nlit: 60˚).

Asetofenon oksim (1f) : FT-IR: 3206 cm^-1, (-OH), 1495 cm^-1 (C=N); ¹H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.49 (s, 1H), 7.68 – 7.57 (m, 2H), 7.48 – 7.31 (m, 3H), 2.31 (s, 3H).

13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 156.02, 136.50, 129.26, 128.53, 126.05, 12.37.

3.3.7. Fenasil bromür oksim sentezi

Şekil 10 : Fenasil bromür oksim sentezi

Fenasil bromür (10.7g, 0,05mol) ’in 15 mL metanoldeki çözeltisi, yavaş yavaş (NH3OH)2SO4ʹın 25 mL sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda metanol vakumda uzaklaştırılır. Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL), MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim eter-petrol eteri karışımından kristallendirilir. E.N: 104˚C,

21

Fenasilbromür oksim (1g): ¹H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.74 – 7.67 (m, 2H), 7.47 – 7.39 (m, 3H), 4.43 (s, 2H). ¹³C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 154.33, 133.26, 130.03, 128.81, 126.12, 124.76,17.63.

3.3.8 Siklopentanon Oksim Sentezi

Şekil 11: Siklopentanon oksim sentezi

Siklopentanon (4,205g, 0,05mol) ’in 15 mL metanoldeki çözeltisi, yavaş yavaş (NH3OH)2SO4ʹın 25 mL sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda metanol vakumda uzaklaştırılır. Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL), MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim eter-petrol eteri karışımından kristallendirilir. (E.N: 58˚C, E.Nlit: 53-55˚C).

Siklopentanone oksim (1h): ¹H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.03 (s, 1H), 2.49 – 2.42 (m, 2H), 2.40 – 2.33 (m, 2H), 1.81 – 1.69 (m, 4H). ¹³C NMR (101 MHz, DMSO) δ 164.12, 30.52, 27.12, 25.22, 24.55.

3.3.9 Siklohekzanon Oksim Sentezi

Şekil 12: Siklohekzanon oksim sentezi

Siklohekzanon (4,907g, 0,05mol) ’in 15 mL metanoldeki çözeltisi, yavaş yavaş (NH3OH)2SO4ʹın 25 mL sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda metanol vakumda uzaklaştırılır. Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL), MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform

22

vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim eter-petrol eteri karışımından kristallendirilir. (E.N: 92˚C, E.Nlit: 86-89˚C)

Siklohekzanon oksim (1i) : ¹H NMR (400 MHz, DMSO) δ 10.10 (s, 1H), 2.42 – 2.27 (m, 2H), 2.16 – 2.00 (m, 2H), 1.65 – 1.38 (m, 6H). ¹³C NMR (101 MHz, DMSO) δ 157.68, 32.04, 27.13, 25.88, 25.72, 24.29.

3.3.10 Asetonoksim sentezi

Şekil 13: Aseton oksim sentezi

Aseton (2,9g, 0,05mol) 15 mL etanol içinde çözülür. (NH3OH)2SO4 (8,21g, 0,05mol) ve NaOH (4g 0.1 mol) 25 mL suda çözülür. Asetonun etanoldeki çözeltisi yavaş yavaş (NH3OH)2SO4ʹın sudaki çözeltisine ilave edilir. Reaksiyon karışımı 1 gün oda sıcaklığında karıştırılır. Bu sürenin sonunda etanol vakumda ortamdan uzaklaştırılır. Su fazı kloroform(CHCl3) ile ekstrakte edilir (3×15mL). MgSO4 üzerinde kurutulur, kloroform vakumda uzaklaştırılır. Elde edilen oksim eter-petrol eteri karışımından kristallendirilir. (E.N: 60-63˚C, E.Nlit: 64˚C)

Asetonoksim (1j) FTIR: 3342 cm^-1 (O-H)., 1493 cm^-1 ( C=N).

23

3.4 DEOKSİMASYON

Şekil 14: Geliştirilen genel deoksimasyon yöntemi gösterimi

3.4.1 Derişik oksim 1,2-dikloroetan çözeltisinin deoksimasyonu

Genel prosedür: Oksim (1mmol) 5 mL 1,2-dikloroetanda çözülür. 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2(3mmol) ; oksim çözeltisine ilave edilerek reaksiyon başlatılır. Reaksiyonun ilerleyişi TLC ile takip edilir. Sona eren reaksiyon taşlı huniden süzülür. Çözücü vakumda uzaklaştırılır. Reaksiyon karışımına Etil asetat-petrol eteri(40-60^oC) çözücü sisteminde kolon kromotografisi uygulanır. Elde edilen ürünler uygun çözücülerde kristallendirilir.

3.4.1.1 3,4-Dimetoksibenzaldehid’in deoksimasyonu

Şekil 15: 3,4-Dimetoksibenzaldehid’in deoksimasyonu

24

3,4-dimetoksi benzaldoksim (0,181g, 1mmol) üzerine 5 mL 1,2-dikloroetan ilave edilerek çözüldü. . 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2 ilave edilerek reaksiyon oda sıcaklığında başlatıldı. 20. Dakikanın sonunda reaksiyon sona erdiğinde vakumda süzme yapılarak Ce(SO4)2 ayrıldı ve Ce(SO4)2 1,2-dikloroetan ile yıkandı. Çözelti su ile yıkandı (3×10mL). MgSO4 üzerinde kurutuldu. Çözücü vakumda uzaklaştırıldı. Ürün 1/5 Etilasetat/Petroleteri sisteminde kolon kromotografisi uygulanarak saflaştırıldı. Verim: 0.1213g; %67. E.n.: 41^oC FTIR: 1682 cm^-1 (C=O).

3.4.1.2 p-Tolualdoksim’in deoksimasyonu

Şekil 16: P-Tolualdoksim’in deoksimasyonu

p-tolualdoksim (0,135g, 1mmol) üzerine 5 mL 1,2-dikloroetan ilave edilerek çözüldü. 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2 (0.996g, 3mmol) ilave edilerek reaksiyon oda sıcaklığında başlatıldı. Reaksiyonun ilerleyişi TLC ile kontrol edildi. 10. Dakikanın sonunda Reaksiyon sona erdiğinde vakumda süzme yapılarak Ce(SO4)2 ayrıldı, Ce(SO4)2 1,2-dikloroetan ile yıkandı. Çözelti bir balonjojede 10 ml’ye tamamlandı. Çözeltiden 1 mL alınıp bir başka balonjojede 10 mL’ye tamamlandı. Böylece 0.1 mmol/10mL lik bir çözelti elde edildi. Bu çözeltiden 0.5 mL alınıp 2mL’lik eppendorfa konuldu, üzerine 0.5 mL 1,2-dikloroetan ilave edildi.

Sonuçta 0.05 mmol 10/mL lik numune çözeltisi elde edildi. Diğer yandan p- tolualdehidin 0.025 mmol/10 mL, 0.05 mmol/10 mL ve 0.1 mmol/10 mL’lik standart çözeltileri hazırlandı. Her bir çözeltiden 10 L alınarak GC-MS’e enjekte edildi. GC- MS fırın sıcaklığı 50^oC de 5 dakika tutulduktan sonra 20^oC/dak. Isıtma hızıyla 280^oC’ye çıkıldı. İnjeksiyon port sıcaklığı 250^oC, İnterface ve dedektör sıcaklığı 280^oC de sabit tutuldu. GC-MS Analiz sonucunda verim %80. MS: 39, 51, 65, 91, 119, m/z:

120.

25

3.4.1.3 Benzaldoksim’in deoksimasyonu

Şekil 17: Benzaldoksim’in deoksimasyonu

Benzaldoksim (0,121g, 1mmol) üzerine 5 mL 1,2-dikloroetan ilave edilerek çözüldü. 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2 (0.996g, 3mmol) ilave edilerek reaksiyon oda sıcaklığında başlatıldı. Reaksiyonun ilerleyişi TLC ile kontrol edildi. 5. Dakikanın sonunda reaksiyon sona erdiğinde vakumda süzme yapılarak Ce(SO4)2 ayrıldı, Ce(SO4)2 1,2-dikloroetan ile yıkandı. Çözelti bir balonjojede 10 ml’ye tamamlandı. Çözeltiden 1 mL alınıp bir başka balonjojede 10 mL’ye tamamlandı. Böylece 0.1 mmol/10mL lik bir çözelti elde edildi. Bu çözeltiden 0.5 mL alınıp 2mL’lik eppendorfa konuldu, üzerine 0.5 mL 1,2-dikloroetan ilave edildi.

Sonuçta 0.05 mmol 10/mL lik numune çözeltisi elde edildi. Diğer yandan benzaldehidin 0.025 mmol/10 mL, 0.05 mmol/10 mL ve 0.1 mmol/10 mL’lik standart çözeltileri hazırlandı. Her bir çözeltiden 10 L alınarak GC-MS’e enjekte edildi. GC- MS fırın sıcaklığı 40^oC de 5 dakika tutulduktan sonra 20^oC/dak. Isıtma hızıyla 280^oC’ye çıkıldı. İnjeksiyon port sıcaklığı 250^oC, İnterface ve dedektör sıcaklığı 280^oC de sabit tutuldu. GC-MS Analiz sonucunda verim %50. MS: 51, 63, 77, 106, m/z: 106.

3.4.1.4 p-Klorobenzaldoksim’in deoksimasyonu

Şekil 18: p-Klorobenzaldoksim’in deoksimasyonu

26

50 mL lik bir erlen içinde p-klorobenzaldoksim (0,155g, 1mmol) 5 mL 1,2- dikloroetan içinde çözüldü. Üzerine 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2 (0.996g, 3 mmol) ilave edilerek reaksiyon oda sıcaklığında başlatıldı.

Reaksiyonun ilerleyişi TLC ile kontrol edildi. 15. Dakikada reaksiyon sona erdiğinde vakumda süzme yapılarak Ce(SO4)2 ayrıldı, Ce(SO4)2 1,2-dikloroetan ile yıkandı, çözelti su ile yıkandı (3×10mL), MgSO4 üzerinde kurutuldu. Çözücü vakumda uzaklaştırıldı. 1/5 Etilasetat / Petroleteri sisteminde kolon kromotografisi uygulanarak saflaştırıldı. Verim: 0.096g; %69. E.n.: 45^oC FTIR: 1689 cm^-1 (C=O).

1H NMR: (400 MHz, CDCl3), 9.89 (s, 1H), 8.10 – 7.84 (m, 2H), 752 – 7.37 (m, 2H).

3.4.1.5 p-Nitro benzaldoksim'in deoksimasyonu

Şekil 19: p-Nitrobenzaldoksim’in deoksimasyonu

50 mL lik bir erlen içinde p-nitrobenzaldoksim (0,166g, 1mmol) 5 mL 1,2- dikloroetan ile çözüldü. Üzerine 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2 (0.996g, 3 mmol) ilave edilerek reaksiyon oda sıcaklığında başlatıldı.

Reaksiyonun ilerleyişi TLC ile kontrol edildi. 15. Dakikada reaksiyon sona erdiğinde vakumda süzme yapılarak Ce(SO4)2 ayrıldı, Ce(SO4)2 1,2-dikloroetan ile yıkandı, çözelti su ile yıkandı (3×10mL), MgSO4 üzerinde kurutuldu. Çözücü döner buharlaştırıcıda uçuruldu. 1/5 Etilasetat/Petroleteri sisteminde kolon kromotografisi uygulanarak saflaştırıldı. Verim: 0.038g; %25. E.n.: 104-105^oC

1H NMR: (400 MHz, CDCl3), 10.18 (s, 1H),  8.41 – 8.39 (m, 2H), 8.09 – 8.07 (m, 2H).

27

3.4.1.6 Asetofenon oksim’in deoksimasyonu

Şekil 20: Asetofenon oksim’in deoksimasyonu

50 mL lik bir erlen içinde asetofenon oksim (0,135g, 1mmol) 5 mL 1,2- dikloroetan ile çözüldü. Üzerine 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2 (0.996g, 3 mmol) ilave edilerek reaksiyon oda sıcaklığında başlatıldı.

Reaksiyonun ilerleyişi TLC ile kontrol edildi. 30. Dakikada reaksiyon sona erdiğinde vakumda süzme yapılarak Ce(SO4)2 ayrıldı, Ce(SO4)2 1,2-dikloroetan ile yıkandı, çözelti su ile yıkandı (3×10mL), MgSO4 üzerinde kurutuldu. Çözücü döner buharlaştırıcıda uçuruldu. 1/4 Etilasetat/Petroleteri sisteminde kolon kromotografisi uygulanarak saflaştırıldı. Verim: 0.070g; %58. FTIR: 1678 cm^-1 (C=O).

1H NMR: (400 MHz, CDCl3), 7.99 - 796 (m, 2H),  7.56 – 7.55 (m, 1H),  749 – 7.45 (m, 2H), 2.61 (s, 3H)

3.4.1.7 Fenasil bromür oksim’in deoksimasyonu

Şekil 21: Fenasil bromür oksim’in deoksimasyonu

50 mL lik bir erlen içinde fenasil bromür oksim (0,214g, 1mmol) 5 mL 1,2- dikloroetan ile çözüldü. Üzerine 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2 (0.996g, 3 mmol) ilave edilerek reaksiyon oda sıcaklığında başlatıldı.

Reaksiyonun ilerleyişi TLC ile kontrol edildi. 15. Dakikada reaksiyon sona erdiğinde vakumda süzme yapılarak Ce(SO4)2 ayrıldı, Ce(SO4)2 1,2-dikloroetan ile

28

yıkandı, çözelti su ile yıkandı (3×10mL), MgSO4 üzerinde kurutuldu. Çözücü vakumda uzaklaştırıldı. Eter-Petrol eteri karışımından kristallendirildi. Verim: 0.177g;

%89. E.n.: 51^oC. FTIR: 1690 cm^-1 (C=O).

1H NMR: (400 MHz, CDCl3), 7.96 - 795 (m, 2H),  7.59 – 7.37 (m, 3H),  4.41 (s, 2H)

3.4.1.8 Siklopentanon oksim’in deoksimasyonu

Şekil 22: Siklopentanon oksim’in deoksimasyonu

50 mL lik bir erlen içinde siklopentanon oksim (0,099g, 1mmol) 5 mL 1,2- dikloroetan ile çözüldü. Üzerine 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2 (0.996g, 3 mmol) ilave edilerek reaksiyon oda sıcaklığında başlatıldı.

Reaksiyonun ilerleyişi TLC ile kontrol edildi. 1. Dakikada reaksiyon sona erdiğinde vakumda süzme yapılarak Ce(SO4)2 ayrıldı, Ce(SO4)2 1,2-dikloroetan ile yıkandı. Çözelti bir balonjojede 10 ml’ye tamamlandı. Çözeltiden 1 mL alınıp bir başka balonjojede 10 mL’ye tamamlandı. Böylece 0.1 mmol/10mL lik bir çözelti elde edildi. Bu çözeltiden 0.5 mL alınıp 2 mL’lik şişeye konuldu, üzerine 0.5 mL 1,2- dikloroetan ilave edildi. Sonuçta 0.05 mmol 10/mL lik numune çözeltisi elde edildi.

Diğer yandan siklopentanon’un 0.025 mmol/10 mL, 0.05 mmol/10 mL ve 0.1 mmol/10 mL’lik standart çözeltileri hazırlandı. Her bir çözeltiden 10 L alınarak GC-MS’e enjekte edildi. GC-MS fırın sıcaklığı 40^oC de 5 dakika tutulduktan sonra 20^oC/dak.

Isıtma hızıyla 280^oC’ye çıkıldı. İnjeksiyon port sıcaklığı 250^oC, İnterface ve dedektör sıcaklığı 280^oC de sabit tutuldu. GC-MS Analizi sonucunda verim: %48.

1H NMR: (400 MHz, CDCl3), 2.17 (t, 4H), 1.98 – 1.94 (m, 4H). Kütle spektrumu:

41, 55, 56, m/z: 84.

29

3.4.1.9 Siklohekzanon oksim’in deoksimasyonu

Şekil 23: Siklohekzanon oksim’in deoksimasyonu

50 mL lik bir erlen içinde siklohekzanon oksim (0,113g, 1mmol) 5 mL 1,2- dikloroetan ile çözüldü. Üzerine 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2 (0.996g, 3 mmol) ilave edilerek reaksiyon oda sıcaklığında başlatıldı.

Reaksiyonun ilerleyişi TLC ile kontrol edildi. 1. Dakikada reaksiyon sona erdiğinde vakumda süzme yapılarak Ce(SO4)2 ayrıldı, Ce(SO4)2 1,2-dikloroetan ile yıkandı. Çözelti bir balonjojede 10 ml’ye tamamlandı. Çözeltiden 1 mL alınıp bir başka balonjojede 10 mL’ye tamamlandı. Böylece 0.1 mmol/10mL lik bir çözelti elde edildi. Bu çözeltiden 0.5 mL alınıp 2mL’lik şişeye konuldu, üzerine 0.5 mL 1,2- dikloroetan ilave edildi. Sonuçta 0.05 mmol 10/mL lik numune çözeltisi elde edildi.

Diğer yandan siklohekzanon’un 0.025 mmol/10 mL, 0.05 mmol/10 mL ve 0.1 mmol/10 mL’lik standart çözeltileri hazırlandı. Her bir çözeltiden 10L mL alınarak GC-MS’e enjekte edildi. GC-MS fırın sıcaklığı 40^oC de 5 dakika tutulduktan sonra 20^oC/dak.

Isıtma hızıyla 280^oC’ye çıkıldı. İnjeksiyon port sıcaklığı 250^oC, İnterface ve dedektör sıcaklığı 280^oC de sabit tutuldu. GC-MS Analizi sonucunda verim: %76.

1H NMR: (400 MHz, CDCl3), 2.17 (t, 4H),  1.98 – 1.94 (m, 4H). Kütle spektrumu:

41, 55, 56, m/z: 84.

3.4.1.10 Aseton oksim’in deoksimasyonu

Şekil 24: Aseton oksim’in deoksimasyonu

30

50 mL lik bir erlen içinde aseton oksim (0,073g, 1mmol) 5 mL 1,2-dikloroetan ile çözüldü. Üzerine 200^oC’ deki kül fırınında 2 saat aktive edilen Ce(SO4)2 (0.996g, 3 mmol) ilave edilerek reaksiyon oda sıcaklığında başlatıldı. Reaksiyonun ilerleyişi TLC ile kontrol edildi. 5. Dakikada reaksiyon sona erdiğinde vakumda süzme yapılarak Ce(SO4)2 ayrıldı, Ce(SO4)2 1,2-dikloroetan ile yıkandı. Çözelti bir balonjojede 10 ml’ye tamamlandı. Çözeltiden 1 mL alınıp bir başka balonjojede 10 mL’ye tamamlandı. Böylece 0.1 mmol/10mL lik bir çözelti elde edildi. Bu çözeltiden 0.5 mL alınıp 2mL’lik şişeye konuldu, üzerine 0.5 mL 1,2-dikloroetan ilave edildi. Sonuçta 0.05 mmol 10/mL lik numune çözeltisi elde edildi. Diğer yandan aseton’un 0.025 mmol/10 mL, 0.05 mmol/10 mL ve 0.1 mmol/10 mL’lik standart çözeltileri hazırlandı.

Her bir çözeltiden 10L mL alınarak GC-MS’e enjekte edildi. GC-MS fırın sıcaklığı 30^oC de 5 dakika tutulduktan sonra 20^oC/dak. Isıtma hızıyla 280^oC’ye çıkıldı.

İnjeksiyon port sıcaklığı 250^oC, İnterface ve dedektör sıcaklığı 280^oC de sabit tutuldu.

GC-MS Analizi sonucunda verim: %84.

Kütle spektrumu: 37, 43, m/z: 58.

31

4 TARTIŞMA ve SONUÇ

Bu çalışmaya başlarken amaç alifatik, halkalı ve aromatik aldoksim ve ketoksimlerin deoksimasyonu için verimi yüksek, hızlı, oda koşullarında gerçekleştirilen bir yöntem geliştirmekti. Oksidatif deoksimasyon için kullanılan reaktifler incelendi. İndirgenme potansiyeli 1.81 ev gibi yüksek bir değere sahip Ce⁴⁺’nın bu işlem için çok uygun olacağı düşünüldü. Aslında asıl amaç aldoksimlerin Ce4+ ile nitriloksitlerinin insitu oluşturulması ve e^- çekici gruplar içeren asetilen türevleri ile 1,3-siklokatılma ürünlerini elde etmekti.

Şekil 25: Başlangıçta yapılması düşünülen çalışma

Yapılan ön çalışmaların sonunda aldehid’in ele geçtiği saptandı. Yapılan literatür çalışması sonucunda Ce⁴⁺ tuzlarının( CAN, CAS, CS tetra hidrat) deoksimasyon işleminde kullanıldığı, genellikle alifatik ve halkalı ketoksimler ile çalışıldığı, aromatik aldehid ve ketonlardan kaçınıldığı gözlendi. Yöntemde 1 mol ketoksime karşılık 2 mol Ce⁴⁺ tuzunun kullanıldığı ve ayrıca MeCN veya MeOH içinde, geri soğutucuya O2 balonu takıldığı, 50^oC de ısıtıldığı gözlenmiştir.

32

R1= Alkil; R2= Alkil veya H

Şekil 26: Hioruchi ve arkadaşlarının (1999) yaptığı çalışma

Çalışılmayan aromatik aldoksimler, halkaya e^- veren( 3,4-dimetoksi benzaldoksim, p-tolualdoksim), substituent içermeyen benzaldoksim ve halkadan e- çeken gruplar içeren aldoksimler( p-klorobenzaldoksim, p-nitrobenzaldoksim) olarak seçildiler. Halkalı ketoksimler(siklopentanon oksim, siklohekzanon oksim), aril ketoksimler (asetofenon oksim, fenasil bromür oksim) ve bir tane alifatik ketoksim(aseton oksim) deoksimasyona uğratılmak için seçildiler.

Öncelikle Ce(SO4)2.4H2O ile oda koşullarında p-klorobenzaldoksim’in 1,2- dikloroetan içinde 1mmol oksim için 10 mmol Ce(SO4)2.4H2O kullanılarak deoksimasyonu araştırıldı. Reaksiyonun çok az ilerlediği görüldü, aralıklarla yapılan TLC kontrollerinde oksimin varlığını koruduğu görüldü. 46. saatte yapılan TLC kontrolünde reaksiyonun sonlandığı görüldü.

Ce(SO4)2.4H2O’ın nemli olması itibariyle reaksiyon hızının düştüğü düşünülerek, Ce(SO4)2.4H2O 120^o ye ayarlanmış etüvde 1 gün tutularak aynı koşullarda reaksiyon başlatıldı. Oksim’in 1 saat içinde tükendiği belirlendi.

10 mmol Ce(SO4)2.4H2O’ın fazla bir miktar olduğu, daha düşük oranlarda kullanıldığı zaman reaksiyonun sonlanabileceği olasılığı düşünüldü. Yapılan araştırmada Ce(SO4)2.4H2O’ın kristal suyunu 200^oC de tamamen kaybettiği bilgisi edinildi. Ce(SO4)2.4H2O daha sonraki çalışmalarda bir gece 200^oC de kül fırınında bekletilerek kullanıldı.

33

Aldoksimler için benzaldoksim seçilerek 1 mmol oksim için 0.1 mmol, 1 mmol, 1.5 mmol, 2mmol ve 3mmol Ce(SO4)2 ile reaksiyona sokuldu. 0.1 mmol, 1 mmol 1.5 mmol için 30 mL kloroform içinde oda koşullarında ve reflüks edildiğinde reaksiyonun sonlanmadığı, 2 mmol Ce(SO4)2 ile reflüks edildiğinde oksimin bittiği, 3 mmol ile oda koşullarında reaksiyon verdiği belirlendi.

Ce(SO4)2 Kül fırınında 4-5 gün tutulduğunda yapısının değiştiği, deoksimasyon reaksiyonunu sonlandıramadığı gözlendi. Daha yüksek sıcaklıklarda yapının tamamen bozulduğu rengin beyaza döndüğü gözlendi. Muhtemelen CeO2’nin oluştuğu düşünüldü.

Ketoksimler için Fenasil bromür oksim seçildi. 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.5, 2.0, 3mmol Ce(SO4)2 ile reaksiyona sokuldu. Oksimin 0.5 mmol ile bile tamamen tükendiği fakat reaksiyon süresinin 6 saat gibi uzun bir süre olduğu, Ce(SO4)2 miktarı arttırıldıkça reaksiyon süresinin azaldığı, optimum sürenin 15 dakikayla 3 mmol ile yapılan çalışmada olduğu belirlendi.

Deoksimasyon reaksiyonunun gerçekleştirildiği çözücünün saptanması için kloroform, 1,2-dikloroetan, eter, THF gibi çözücüler denendi. En uygun çözücünün 1,2-dikloroetan olduğu belirlendi. Diğer çözücülerde yan ürünlerin sayısının arttığı gözlendi.

Ce(SO4)2.4H2O’ın kristal suyunu kaybetme süresinin 200^oC de 2 saat olduğu yapılan tartımlar sonucunda belirlendi. 2 Saat kül fırınında tutulan reaktifin 1 gece bekletilenden daha aktif olduğu gözlendi. Bu gözlemden sonra tüm reaksiyonların 5 mL 1,2-dikloroetan içinde 200^oC de 2 saat tutulan Ce(SO4)2 ile oda koşullarında yapılması kararlaştırıldı.

34

R1= Alkil veya aril; R2= Alkil veya H

Şekil 27: Projede yapılan çalışma

Asetonoksim’in deoksimasyonundan oluşan asetonu saptamak ve miktarını belirlemek için GC-MS’ten yararlanmak durumundaydık.

Siklopentanon ve siklohekzanon oksim’in deoksimasyonunda oluşan ürünler TLC de uv ışık altında gözlenemediği ve siklopentanon olması gereken ürünün katılaştığı gözlenince, emin olmak için siklopentanon, siklohekzanon da GC-MS de kantitatif analize tabii tutuldular.

Benzaldehid ve p-tolualdehid’in aşırı yükseltgenme riski itibariyle oluşabilecek karboksilli asitlerin verimi düşürme olasılığına, gerçekten aldehidlerin oluştuğundan emin olmak için GC-MS de kalitatif ve kantitatif olarak incelendiler.

Sonuç: Oda koşullarında 5 mL 1,2-dikloroetan içinde 1 mmol oksime karşılık 3 mmol Ce(SO4)2 ‘ın ile yapılan deoksimasyon reaksiyonunun ketoksimler için iyi çalıştığı, aldoksimler için geliştirilmesi gerektiği sonucuna varıldı.

35

OKSİMLER

ERİME NOKTA SI Literatü r değeri

ERİME NOKTA SI Deneys el Buluna n değer

ÜRÜNLER

İzol asy on veri mi

Reaksiy on süresi

91-93 91 67* 20

76-78 77 80** 10

25-26 26 50** 5

108-

110 111 69* 15

126- 131

133-

137 25* 15

60 57 58* 30

36

104 104 89* 15

53-55 58

48** 1

86-89 92 76** 1

60-63 64 84** 5

* Kolon Kromatografisi sonucunda elde edilen verim

** GC-MS de elde edilen verim

Şekil 28 : Deoksimasyon şematik gösterimi

37

5. SPEKTROSKOPİK VERİLER

38

Şekil 29 : 3,4-dimetoksi benzaldoksim (1a) Bileşiğinin FT-IR spektrumu

39

- 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1

4 f1

(ppm)

- 500 0 50 0 100 0 150 0 200 0 250 0 300 0 350 0 400 0 450 0 500 0 550 0 PROTON_0

13,4-dimetoxibenzaldehydeoxime- starting

Şekil 30 : 3,4-dimetoksi benzaldoksim (1a) Bileşiğinin CDCl3 de ¹H NMR Spektrumu

40

1a Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz ¹³C spektrumu

Şekil 31 : 3,4-dimetoksi benzaldoksim (1a) CDCl3 de 101 MHz ¹³C Spektrumu

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 9 100 110 120 13 140 150 160 170 180 190 200 210 220

230 f1 (ppm)

-3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 carbondimethoxibenzaldoxime

3,4-dimetoxibenzaldehydeoxime-starting

41

Şekil 32: p-Tolualdoksim (1b) Bileşiğinin FT-IR spektrumu

42

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

14 f1 (ppm)

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 PROTON_01

tolylbenzaldoxime-starting

Şekil 33: p-Tolualdoksim (1b) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz ¹H NMR Spektrumu

43

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220

230 f1 (ppm)

-1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 CARBON_01

tolylbenzaldoxime-starting

Şekil 34: p-Tolualdoksim (1b) Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz ¹³C Spektrumu

44

Şekil 35: Benzaldoksim (1c) Bileşiğinin FTIR Spektrumu

45

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

14 f1 (ppm)

-200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 PROTON_01 2200

benzaldehydeoxime

Şekil 36: Benzaldoksim (1c) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz ¹H NMR Spektrumu

46

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220

230 f1 (ppm)

-2000 -1000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 CARBON_01

benzaldehydeoxime

Şekil 37: Benzaldoksim (1c) Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz ¹³C Spektrumu

47

Şekil 38: p-Klorobenzaldoksim (1d) Bileşiğinin FT-IR Spektrumu

48

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

14 f1 (ppm)

-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 PROTON_01 1800

p-clbenzaldoxime

Şekil 39: p-Klorobenzaldoksim (1d) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz ¹H NMR Spektrumu

49

-10 0 10 20 30 40 5 60 70 80 90 10 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220

230 f1 (ppm)

-1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 CARBON_01

pchlorobenzaldoxime

Şekil 40: p-Klorobenzaldoksim (1d) Bileşiğinin CDCl3 de 101 MHz ¹³C Spektrumu

50

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

14 f1 (ppm)

-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 PROTON_01

p-nitrobenzaldoxime

Şekil 41: p-Nitrobenzaldoksim (1d) Bileşiğinin CDCl3 de 400 MHz ¹H NMR Spektrumu