Bazı azol türevlerinin mikrodalga yardımıyla n-arilasyonu / Özgür Özdamar; Danışman Yunus Bekdemir

Abstract

Bu çalışmada temel olarak, N-aril azollerin sentezinin gerçekleştirilebileceği, basit, etkili, ekonomik ve çevre dostu iki ayrı katalitik yöntem geliştirildi. Fe- ve Cu-katalizli bu katalitik sistemlerin, belirlenen oldukça ılıman reaksiyon şartlarında, sulu ortamda, mikrodalgalar varlığında, yüksek düzeyde aktivite gösterdiği gözlendi.Çözücü olarak çevre dostu ve olası en ekonomik çözücü olan suyun kullanımı ile organik çözücülerin yol açabileceği kirlilik problemleri bertaraf edildi ve daha güvenli reaksiyon ortamı sağlandı. Klasik koşullarda uzun reaksiyon süreleri (12-72 saat) ve yüksek sıcaklıklar (~200 °C) gerektiren bu Ullmann tipi eşleşme reaksiyonları mikrodalga ışıma ile düşük sıcaklıklarda, çok daha kısa sürelerde ve çok daha yüksek verimlerle gerçekleştirildi.Geliştirilen her iki katalitik yöntem, uçucu organik çözücüler yerine suyun kullanılması, katalitik miktarlarda katalizör kullanımı, katalizörün geri kazanılıp tekrar kullanılabilir olması, inert gaz atmosferinin gerekli olmayışı, ayrıştırma ve saflaştırma işlemleri kolaylığı ve mikrodalgaların kullanımı ile oldukça yüksek ürün verimlerinin elde edilmesi ile literatürde bir ilk olma özelliği taşımaktadır.Çalışmanın başlangıcında pirazol ile aril halojenürler (iyot benzen veya brom benzen) arasındaki N-arilasyon reaksiyonu, model reaksiyon olarak seçildi ve N-aril azollerin sentezinin gerçekleşebileceği en uygun şartlar, bu model reaksiyon üzerinden yapılan denemeler sonucunda belirlendi. Pirazol’ün, farklı sübstitüe aril veya hetereo aril iyodürler ile olan N-arilasyonu, zehirli olmayan Fe-katalizli katalitik sistem beraberinde, % 98’e varan oldukça yüksek verimlerle gerçekleştirilerek, karşılık gelen N-aril pirazoller sentezlendi. Pirazol haricindeki azol nükleofillerin (imidazol, benzimidazol, 1,2,4-triazol, benzotriazol, indol, karbazol ve tiyabendazol), iyotbenzenle olan C-N eşleşme reaksiyonları da bu katalitik sistemde yapıldı. Nükleofilik kapasitesi pirazole göre nispeten düşük olan imidazoller, triazoller ve bunların benzo-türevleri varlığında karşılık gelen N-aril azollerin oluşumu kısmen düşük verimlerle gerçekleşti.