Bioaktif metal komplekslerinin moleküler modelleme teknikleri ile tasarlanarak sentezlenmesi

Abstract

Yapısında karbon azot çifte bağı (C=N) bulunduran organik bileşikler schiff bazı olarak adlandırılırlar. Schiff bazları biyolojik aktiviteleri nedeniyle üzerinde çok çalışılan ve kullanım alanları çok geniş olan bileşiklerdir. Schiff bazları yapılarında bulunan azot, oksijen veya kükürt atomları üzerinde bulunan ortaklaşmamış elektron çiftlerinin nükleofilik karakterlerinden dolayı, metaller üzerinde bulunan boş orbitallere bu elektronları koordine etmek suretiyle, kompleks oluşturabilme yeteneğine sahiptirler. Bu metal kompleksleri schiff bazı ligandlarının üç boyutlu yapısı ve metalin boş orbitallerinin geometrilerine göre çok farklı koordinasyon sayısına ve geometriye sahip olabilirler. Bu metal komplekslerinin üç boyutlu geometrilerinin aydınlatılması ve spektral karakterizasyonlarının yapılması, biyolojik aktivitelerinin daha iyi anlaşılması adına çok önemlidir. Çok sayıda ihtimal olması nedeniyle herhangi bir schiff bazı ile hangi metalin hangi oranda, hangi çözücü içinde ve hangi geometride kompleks oluşturabileceğini tahmin etmek çok zordur. Bu yüzden bu tür çalışmalardan önce en muhtemel kompleksleşme şartlarının belirlenerek zaman ve malzeme israfından kurtulmak amacıyla modelleme çalışmalarının yapılması çok faydalı olabilir. Bu çalışmada salisaldehit türevi olan ligandların kobalt (Co), bakır (Cu) ve nikel (Ni) geçiş metalleriyle oluşturması muhtememel kompleksleri tasarlanarak uygun bilgisayar programlarında modellenmiştir. Daha sonra ortaya çıkan sonuçlardan yararlanılarak komplekslerin sentezi gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Elde edilen deneysel ve hesapsal veriler karşılaştırılarak modelleme sonuçlarının önermiş olduğu kararlı komplekslerin deneyler sonucunda elde edilen yapılar ile ne kadar uyuştuğu tartışılmıştır. Termodinamik olarak seçilen üç metalden kompleksleşme sonucunda en tercih edilenin kobalt olduğu tespit edilmiştir.

The organic compounds containing carbon-nitrogen double bond (C=N) are known as schiff bases. Schiff bases are frequently studied and widely used organic compounds because of their biological activity. Schiff basses can form complexes by coordinating the nucleophilic non bonded electron pairs of oxygen, nitrogen and sulphur atoms to the empty orbitals of metals. These metal complexes can be formed in several different coordination numbers and molecular geometry according to the 3D geometry of ligands and the geometry of empty orbitals on metals. The identification of 3D geometries and spectral characterizations of metal complexes are very important for the better understanding of biological activity. The prediction of the geometry of complex and appropriate metal, solvent and amount of reactant for an optimum complexation is very difficult because of the excess of the possibilities. Therefore modeling study should be very useful before the experiments to detect the best conditions for saving time and money. In this study the possible complex geometries have been built with some of the salicealdehyde derivatives and cobalt (Co), copper (Cu) and nickel (Ni) transition metals by appropriate softwares. The computed data have been used for the synthesis of complexes. The computed results and the synthesized complexes have been compared to decide how accurate calculations have been done. It has been concluded that the cobalt metal complexation is the most favourable in three selected metals thermodynamically.