Mikrodalga yöntemiyle tetra-aza-taç eter ve kriptand türevlerinin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Taç eterler, hidrofobik dış ve hidrofilik iç kavite yapıları sayesinde katyonlara olan ilgileri nedeniyle metal kompleksleşmesi amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. Fonksiyonel grupların ve donör atomların sayısı ile türüne bağlı olarak farklı iyonlara seçici bağlanabilen bu bileşikler, içerdikleri heteroatomlar sayesinde sıvı ortamlardan metal iyonlarının uzaklaştırılması gibi uygulamalarda kullanılabilmektedir. Bu tez çalışmasında, yeşil kimya ilkelerine bağlı kalarak mikrodalga yöntemiyle benzoguanamin (2,4-diamino-6-fenil-1,3,5- triazin) ve poli(etilen) glikol dihalojenürlerin SN2 mekanizmasına göre taç eter türevleri sentezi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen bileşikler; FTIR, 1H-NMR 13C-NMR ve MS teknikleri kullanılarak detaylı bir şekilde karakterize edilmiştir. Sentezlenen sekiz farklı ligand, Fe2+, Fe3+ Li+, Na+, K+, Cr+, Mg2+, Ca2+, Ag+, Al3+, Mn2+, ve Sn2+ katyonları ile kompleksleşme afinitesi açısından değerlendirilmiş ve özellikle Fe²⁺ ile oluşturulan komplekslerin floresans şiddetinde belirgin artış sağladığı, Fe³⁺ ile ise floresansın sönümlendiği gözlemlenmiştir. Bu farklılıklar moleküler düzeyde açıklanarak literatürle karşılaştırılmıştır. Bu tez, aza-taç eter ve kriptant türevlerinin sentezi ile metal-ligand etkileşimlerini anlamaya yönelik önemli bir katkı sunmakta ve floresans sensörlerinin geliştirilmesine ışık tutmaktadır.

Crown ethers are widely utilized for metal complexation due to their affinity for cations, stemming from their hydrophobic outer and hydrophilic inner cavity structures. These compounds, which exhibit selective binding to different ions depending on the type and number of donor atoms and functional groups, are also potentially applicable for the removal of metal ions from liquid media due to their heteroatom content. In this thesis, crown ether derivatives of benzoguanamine (2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine) and polyethylene glycol dihalides were synthesized via the SN2 mechanism using the microwave-assisted method in adherence to green chemistry principles. The synthesized compounds were thoroughly characterized using FTIR, ¹H-NMR, ¹³C-NMR, and MS techniques. Eight different synthesized ligands were evaluated for their complexation affinity with Fe²⁺, Fe³⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, Cr³⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Ag⁺, Al³⁺, Mn²⁺, and Sn²⁺ cations. Notably, the complexes formed with Fe²⁺ exhibited a significant increase in fluorescence intensity, while Fe³⁺ caused fluorescence quenching. These variations were explained at the molecular level and compared with findings from the literature. This thesis provides a significant contribution to the synthesis of aza-crown ethers and cryptand derivatives, deepening the understanding of metal-ligand interactions and paving the way for advancements in the development of fluorescence sensors.