T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KİRAL KATALİZÖR YARDIMI İLE ENANTİYOMERİK BİNOL ELDESİ İLYAS ÇALIŞKAN YÜKSEK LİSANS TEZİ KİMYA ANABİLİM DALI Tez Danışmanı: YRD.DOÇ.DR.HAKAN KOLANCILAR EDİRNE-2015 i ii iii Yüksek Lisans Tezi Kiral Katalizör Yardımı ile Enantiyomerik BİNOL Eldesi T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı ÖZET Bu çalışmada 8 yeni kiral diamid binollerin sentezlenmesinde kiral katalizör olarak kullanmak için sentezlendi. İsatoik anhidrit N,N-dimetil formamid varlığında kiral bir amid vermek için kiral bir amin ile reaksiyona sokuldu. Yeni kiral diamitlerin sentezi miristil klörür, palmitil klörür, stearil klörür ve oleil klörür gibi farklı karbon sayılı asit klörürler ile elde edilen amidteki serbest amino grubunun reaksiyonundan bazik şartlar altında gerçekleştirildi. Bu kiral diamitler kiral binollerin sentezinde kiral bir katalizör olarak kullanıldı. Bu binollerin çevirme açıları polimetri cihazı ile ölçüldü. Optikçe saflık, gözlenen çevirme açısı ve spesifik çevirme açısı kullanılarak hesaplandı. Yıl: 2015 Sayfa Sayısı: 69 Anahtar Kelimeler: binol,asit klörür,amin, kiral katalizör. iv Master Thesis Preparation of Enantiomeric BİNOL by means of chiral catalyst Trakya University, Institute of Natural Sciences Department of Chemistry ABSTRACT In this study, the eight new chiral diamides were synthesized to use as the chiral catalyst in the synthesis of chiral binols. Isatoic anhydride was reacted with a chiral amine in presence of N,N′- dimethylformamide to give a chiral amide. Synthesis of new chiral diamides were carried out under basic condition from the reaction of free amino groups in the obtained amide with different carbon number acid chlorides such as myristoyl chloride, palmitoyl chloride, stearoyl chloride and oleoyl chloride. These chiral diamides were used as a chiral catalyst in the synthesis of chiral binols. The rotation of these binols were measured by the polarimetry device. The optical purity was calculated using the observed rotation and specific rotation. Year : 2015 Number of Pages : 69 Keywords : binol, acid chlorides, amin, chiral catalyst………. v TEŞEKKÜR Çalışmalarımı büyük bir dikkat, sabır ve titizlikle yöneten, yıllar süren bu zorlu süreç boyunca her türlü hoşgörüsü ve yardımseverliğiyle her zaman yanımda olan, desteğini hiçbir zaman esirgemeyen tez danışmanım, sayın hocam Yrd.Doç.Dr. Hakan KOLANCILAR’a, Her zaman yanımda olan, bilgileri ve yardımlarıyla her an beni destekleyen, dostluklarını hiç esirgemeyen, yoğun zamanlarında bile bana vakit ayıran, birbirinden değerli arkadaşlarım Alper DİKMEN, Evren BAŞOĞLU, Ömer GÜL, Betül ERKUŞ, Alp YÜCEL, Ali Osman KARATAVUK, Nur SEYHAN, Tuğba TUNCELİ, Büşra ERTAŞ, Anıl DELİORMAN, Kübra AKAN, Bahri Baran GÜÇLÜ ve Refik Poyraz DİNDAR’a Uğur AVLUKLU’ya Hayatım boyunca her zaman aldığım kararlarda beni destekleyen, yardımlarını esirgemeyen ve bu yolda sonuna kadar devam etme cesareti veren canım babam Necattin ÇALIŞKAN’a, kıymetli annem Bedriye ÇALIŞKAN’a, ikiz kardeşim Ahmet ÇALIŞKAN’a ve değerli ablam Nilgün ÇALIŞKAN’a teşekkür ederim. Her zaman manevi desteğiyle beni bu zorlu yolda hep destekleyen Zekiye PANGAL’a teşekkür ederim. TÜBAP 2012-56 nolu proje ile sağlanan maddi destek sayesinde yüksek lisans tezimin tamamlanmasında katkısı olan Trakya Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Birimine ve tüm çalışanlara teşekkür ederim. vi İÇİNDEKİLER ÖZET................................................................................................................................ iv TEŞEKKÜR ..................................................................................................................... vi İÇİNDEKİLER ............................................................................................................... vii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ .................................................................... ix ŞEKİLLER DİZİNİ .......................................................................................................... xi TABLOLAR DİZİNİ ..................................................................................................... xiv BÖLÜM 1: GİRİŞ ............................................................................................................. 1 BÖLÜM 2: GENEL BİLGİLER ....................................................................................... 3 2.1. Stereokimyasal Terimler ........................................................................................ 3 2.1.1. Kirallik ............................................................................................................. 3 2.1.2 Enantiyomer ...................................................................................................... 7 2.1.2.1. Enantiyomerlerin adlandırılması: (R-S) sistemi ........................................ 8 2.1.3. Diastereomer .................................................................................................... 8 2.1.4. Optikçe saflık ................................................................................................... 9 2.2. Enantiyomerce Saf Bileşiklerin Elde Edilmesi .................................................... 13 2.2.1. Doğal kaynaklardan elde etme ....................................................................... 13 2.2.2. Yarılma ( Rezolüsyon ) .................................................................................. 13 2.2.3. Asimetrik sentez ............................................................................................ 15 2.2.3.1. Aktif substrat ........................................................................................... 15 2.2.3.2. Aktif reaktif ............................................................................................. 16 2.2.3.3. Aktif katalizör ve çözücü ........................................................................ 18 2.2.3.4. Dairesel polarize ışık varlığındaki reaksiyonlar ...................................... 18 2.3. Yarılma Metotları ................................................................................................. 18 2.3.1. Diastereomerlere dönüşüm ............................................................................ 19 2.3.2. Ayrımsal Absorpsiyon ................................................................................... 20 vii 2.3.3. Kiral tanıma ................................................................................................... 21 2.3.4. Biyokimyasal işlemler ................................................................................... 21 2.3.5. Mekaniksel ayrılma........................................................................................ 22 2.3.6. Kinetik ayrılma .............................................................................................. 23 2.3.7. Derasemizasyon ............................................................................................. 23 2.4. Asit Halojenürler .................................................................................................. 24 2.4.1. Asit halojenürlerin elde edilişi ....................................................................... 25 2.5. BİNOL .................................................................................................................. 27 2.6. İsatoik Anhidrit ..................................................................................................... 31 2.6.1. İsatoik anhidrit sentez yöntemleri .................................................................. 31 2.6.2. İsatoik anhidrit reaksiyonları ......................................................................... 32 2.6.3. İsatoik anhidrit ile yapılan bazı literatür çalışmaları ..................................... 34 BÖLÜM 3: MATERYAL VE METOT .......................................................................... 36 3.1. Kullanılan Kimyasal Maddeler............................................................................. 36 3.2. Kullanılan Cihazlar ............................................................................................... 36 3.3. Çalışmalarda Kullanılan Yöntemler ..................................................................... 37 BÖLÜM 4: DENEYSEL KISIM .................................................................................... 39 4.1. N-(1-feniletil)-2-aminobenzamid Sentezi ............................................................ 39 4.2. Kiral Katalizör Sentezi ......................................................................................... 42 4.3. BİNOL Sentezi ..................................................................................................... 59 4.3.1. Polimetrik hesaplamalar…………………………………………………….60 4.3.2. Enantiyomerik fazlalık (e.e) hesabı…………………………………………61 BÖLÜM 5: SONUÇLAR VE TARTIŞMALAR ............................................................ 62 KAYNAKLAR ............................................................................................................... 67 ÖZGEÇMİŞ .................................................................................................................... 69 viii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ Simgeler δ Kimyasal Kayma mmol milimol oC celsius derece cm-1 dalga sayısı birimi [α] optikçe çevirme açısı λ R Alkil grubu X Halojen grubu ix Kısaltmalar E.N. Erime noktası Et Etil m Multiplet s Singlet d Dublet dd Double dublet t Triplet THF Tetrahidrofuran DMF Dimetilformamit Me Metil i-pr İzopropil Ph Fenil ekiv Ekivalent n-pr Normal propil 1H NMR 1H Nükleer manyetik rezonans 13C NMR 13C Nükleer manyetik rezonans FT-IR Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopi NMR Nükleer manyetik rezonans CDCl Dötoro Kloroform 3 MHz Megahertz x