Piridin-Pd-N-heterosiklik karben komplekslerinin sentezi ve özellikleri

Abstract

Dünyamızın en önemli sorunlarından biri, başta kimyasal kirlilik olmak üzere çevre kirliliğidir. Çevre bilincinin gelişmesiyle temiz teknolojiye yönelme başlamıştır. Bu yöneliş endüstriyel atıkların en az düzeye indirilmesi çalışmalarına hız kazandırmaktadır. Bu konuya en büyük katkıyı katalizörler sunmaktadır. Katalizörler; ham maddenin korunması ve atıkların azaltılmasıyla yüksek seçicilik ve yüksek verimlilik sağlayarak, kimyasal dönüşümlerdeki hammadde ve enerji gereksinimini azaltmaktadır. N-heterosiklik karbenler (NHC) ve onlardan hazırlanan geçiş metal kompleksleri, sadece güçlü σ-verici, zayıf π-alıcı özelliklerinden değil, aynı zamanda azot atomu üzerindeki sübstitüyentlerin sterik etkilerinin kontrol kolaylığından dolayı daha iyi katalitik aktivite gösterirler. Katalizörler olarak kullanılan N-heterosiklik karben, benzersiz özellikleri nedeniyle periyodik tabloda metallerin çoğunluğu ile kompleksleştirilebilir. Son zamanlarda, çevre dostu proseslere duyulan ihtiyaç, NHC ligandlarının ve NHC geçiş metal komplekslerinin önemini artırmıştır. Ayrıca NHC komplekslerinin biyolojik aktiviteleri üzerine de çok sayıda çalışma yapılmaktadır. Bu tezde yapılan çalışmalar beş başlıkta özetlenebilir; 1) Vinilbenzil sübstitüyentli NHC-Pd(II)-3-klorpiridin (PEPPSI) kompleksleri (1) vinilbenzil sübstitüyeli benzimidazolyum tuzu, palladyum klorür ve 3-kloropiridinin etkileştirilmesi ile sentezlenmiştir. Sentezlenen komplekslerin yapıları uygun spektroskopik yöntemler ile aydınlatılmıştır. 2) N-propilfitalimit sübstitüyeli NHC-Pd(II)-3-klorpiridin (PEPPSI) kompleksleri (2) N-propilfitalimit sübstitüyeli benzimidazolyum tuzu, palladyum klorür ve 3-kloropiridinin etkileştirilmesi ile sentezlenmiştir. Sentezlenen komplekslerin yapıları uygun spektroskopik yöntemler ile aydınlatılmıştır. 3) Benzodioksan sübstitüyeli NHC-Pd(II)-3-klorpiridin (PEPPSI) kompleksleri (3) benzodioksan sübstitüyentli benzimidazolyum tuzu, palladyum klorür ve 3-kloropiridinin etkileştirilmesi ile sentezlenmiştir. Sentezlenen komplekslerin yapıları uygun spektroskopik yöntemler ile aydınlatılmıştır. 4) Sentezlenen NHC-Pd(II)-3-klorpiridin (PEPPSI) komplekslerinin, 1-3, doğrudan arilasyon tepkimelerindeki katalitik aktiviteleri incelenmiştir. 5) 1e, 2d, 2e ve 3d komplekslerin elektrokimyasal özellikleri araştırılmıştır.

One of the most important problems of our world is environmental pollution, especially chemical pollution. With the development of the environment consciousness, clean technology started to be directed. This trend speeds up efforts to minimize industrial wastes. The biggest contributor to this issue is catalysts. Catalysts; reducing raw material and energy requirements in chemical transformations by providing high selectivity and high efficiency through the protection of raw material and reduction of wastes. N-heterocyclic carbenes (NHC) and transition metal complexes prepared therefrom show better catalytic activity not only due to the strong σ donor, weak π acceptor properties but also because of the controllability of the steric effects of substituents on the nitrogen atom. Because of their unique properties, NHCs can form complexes with the majority of the metals in the periodic table and are used as catalysts. In recent times, the need for environmentally friendly processes has increased the importance of NHC ligands and NHC transition metal complexes. Numerous studies have also been carried out on the biological activities of NHC complexes. The results of this study could be summarized in five main sections: 1) Vinylbenzyl substituted NHC-Pd(II)-3-chloropyridine complexes (1) were synthesized by the reaction of vinylbenzyl substituted benzimidazolium salts, palladium chloride, and 3-chloropyridine compounds. The structures of the complexes were elucidated by appropriate spectroscopic techniques. 2) N-propylphthalimide substituted NHC-Pd(II)-3-chloropyridine complexes (2) were synthesized by the reaction of N-propylphthalimide substituted benzimidazolium salts, palladium chloride, and 3-chloropyridine compounds. The structures of the complexes were elucidated by appropriate spectroscopic techniques. 3) Benzodioxan substituted NHC-Pd(II)-3-chloropyridine complexes (3) were synthesized by the reaction of benzodioxan substituted benzimidazolium salts, palladium chloride, and 3-chloropyridine compounds. The structures of the complexes were elucidated by appropriate spectroscopic techniques. 4) The C-C bond activation in the direct arylation reaction of the synthesized NHC-Pd(II)-3-chloropyridine complexes complexes 1-3 was investigated. 5) The electrochemical properties of 1e, 2d, 2e and 3d complexes have been investigated.