Aktif alifatik C-H bileşiklerinin diazonyum tuzları ile kenetlenme ürünleri, bunlardan türeyen bazı heterosiklik yapıların sentezi ve spektroskopik verileri

Abstract

- 182 - ÖZET Aktif alifatik C-H bileşiklerinin diazonyum tuzları ile kenetlenme ürünleri, gerek kimyasal yapılarının tartışmalı oluşu, gerekse bu ürünlerin hidrazin ve substitüe hidrazinlerle oluşturduğu azopirazol yapısında ve değişik farmakolojik etkide birçok maddenin bulunması; öte yandan p-aminoben- zoik asid ile onun antagonisti olan sulfanilamid seçilerek oluşturulan maddelerde antibakteryel etki araştırma düşüncesi, bizi bu çalışmaya yöneltmiştir. Burada 6-Metil-2,4-heptandion, sulfanilamid ve p-ami- nobenzoik asid'in diazonyum tuzları ile kenetlenmiş; oluşan kenetlenme ürünlerinde hidrazon, C-azo, azo-enol, 0-azo ve formazan yapılarından hangisinin var olduğu, kimyasal ve spektral bulgulara dayanılarak incelenmiş ve kararlı yapının hidrazon olduğu saptanmıştır. Kenetlenme reaksiyonunun oluşum koşulları da incelenmiş ve pH = 7-9 arasında tutulduğunda en yüksek verime ula¬ şıldığı anlaşılmıştır. Kenetlenme ürününde, ortam hafifçe al- kalilendirildiğinde, yapı azoya kaymış; kenetlenmenin kuvvetli alkali ortamda yapılması durumunda ise formazan oluşmuştur. Çalışmamızın ikinci bölümünde, hazırlanan 6-metil-2,3, 4-heptantrion 3-(p-sulfonamidofenil) hidrazon (I) ve 6-metil-2,3,4-heptantrion 3-(p-karboksifenil)hidrazon (II) mad¬ deleri hidrazin, fenilhidrazin, p-nitrofenilhidrazin, 2,4-di- nitrofenilhidrazin, ayrıca I maddesi hidrazinoetanol ve etil-- 183 - karbazat ile reaksiyona sokularak azopirazol yapısında on yeni madde sentez edilmiştir. Kelat durumundaki hidrazonların azopirazol siklizasyonuna girebilmeleri için asid ortam ge rektiği, bazı sübstitüe hidrazinlerle reaksiyonda glasyal asetik asidin yeterli gelmediği ve sülfürik asid ilavesiyle siklizasyonun gerçekleştiği belirlenmiştir. Elde edilen azopirazollerin yapısı spektral bulgulara dayanılarak aydınlatılmış; ayrıca hidrazin hidrat ile oluştu rulan azopirazol halkası asetillenerek yapı aydınlatmada bu asetil türevinin İR ve NMR spektrumlarından da yararlanılmış tır. Madde III-XII ni n UV spektrumlarında I ve II 'de gözlenen 244 ve 250 nm'lerdeki maksimum absorpsiyonlarm kalkmış olma sı, C=0 gruplarının pirazol siklizasyonu yaptığını doğrula mış; I ve II nin 362 ve 372 nm lerdeki hidrazon absorpsiyonu yerine azoya ait 340-348 nm'lerdeki absorpsiyonlar da azopi razol varlığını doğrulamıştır. I ve II' nin İR spektrumlarında keton karbonillerini karakterize eden 1661 ve 1670 cm ler deki C=0 bandı ile 1630 ve 1625 cm deki hidrazon C=N bandı- nin III-XII'nin spektrumlarında bulunmayışı, ayrıca 1420 cm dolayındaki -N=N- yapısını karakterize eden bandın gözlenme- si, 1600-1570 cm bölgesinde endosiklik C=N bandının çıkması azopirazol yapılarının oluştuğunu belirleyen en önemli İR bulguları olarak değerlendirilmiştir. NMR spektrumlarında 3-5 ppm arasında H-C-N=N- yapısına ait absorpsiyonun olmayışı, buna karşılık bu protonun madde Il'de 13.5 ppm de hidrazon azotu üzerinde yer alması I ve II nin hidrazo kararlı formunu taşıdığını, bunlardan oluşan azo- pirazollerde ise bu pikin kalkmış olması da I ve II 'nin azo- pirazole geçtiğini göstermiştir. Maddelerin CI yöntemi ile alınan kütle spektrumları da elemantel analiz sonuçları yanında maddeler için düşünülmüş olan kapalı formülü doğrulamış ve molekül ağırlıklarını MH şeklinde vermiştir.- 184 - Antibakteryel araştırmalar için Müller Hinton Ağar ve Müller Hinton Broth besiyerleri kullanılarak yedi bakteriye karşı etki incelenmiş; bunun için difüzyon ve dilüsyon yöntemlerinden yararlanılmıştır. Sonuçta 2,4-dinitrofenilhidra- zinle oluşturulan azopirazol yapısındaki VI ve XII nolu maddeler ve bu iki maddenin karışımında antibakteryel etki saptanmıştır.

- 185 - S U M M A R Y The controversial chemical structure of the coupling products of diazonium salts with compounds containing an active C-H group and presence of numerous compounds with azo- pyrazole structure showing different pharmacological activi- ties.obtained on reaction with hydrazine hydrate and substi- tuted hydrazines; furthermore, the intention to inve'stigate the antibacterial activity of the products obtained when p-aminobenzoic acid ör its antagonist sulfanilamide was chosen as the amine components prompted this research. in this study 6-methyl-2,4-heptane di-on was coupled with diazonium salts of sulfanilamide and p-aminobenzoic acid and the coupling products vere investigated in the light of chemical and spectral findings to determine which of the hydrazone, C-azo, azo-enol, 0-azo and formazan structures they incorporated and the hydrazone structure was found to be the stable form. The optimum conditions of this coupling reaction was also investigated and the maximum yield was attained when pH was maintained betveen 7 and 9. When the medium was made slightly basic the structure favored the azo form but in strong basic medium the reaction product was the formazan. in the second part of our study, previously prepared 6-methyl-2,3,4-heptanetrion 3-(p-sulfonamidophenyl)hydrazone (I) and 6-methyl-2,3,4-heptanetrion 3-(p-carboxyphenyl)hydra-- 186 - zone were reacted with hydrazine hydrate, phenylhydrazine, p-nitrophenylhydrazine, 2,4-dinitrophenylhydrazine and in case of compound (I) also with hydrazinoethanol and ethylcar- bazate which led to the synthesis of ten new compounds carrying the azopyrazole structure. it was concluded that chelated hydrazone structures necessitated acidic media to undergo pyrazole cyclization and with some substituted hydrazines glacial acetic acid was not sufficient and the cyclization occured with the addition of sulfuric acid. The structures of the synthesized azopyrazoles were elucidated employing spectral data. The azopyrazole ring obtained by the reaction of hydrazine hydrate was acylated and ÎR and NMR spectra of these compounds vere also used for structural elucidation. The absence of the absorption maxima at 244 and 250 nm in the UV spectra of compounds III-XII which vere observed in the spectra of I and II confirmed the occurrence of the cyclization in vhich the C=0 group partici- pated. Abscrptions at 340-348 nm due to the azo group vere observed in place of the absorptions at 362 and 372 resulting from the hydrazo groups in compounds I and II. This also confirmed the azopyrazole structure. The absence of the bands in the ÎR spectra of III-XII present in the ÎR spectra of compounds I and II characterizing the carbonyl groups at 1661 cm and 1670 cm and the hydra¬ zone C=N at 1630 cm and 1625 cm and also presence of a band at about 1420 cm~ characterizing the -N=N- structure and appearance of the endocyclic C=N band in the 1600-1570 cm~ region vere the most important ÎR findings confirming the formation of azopyrazole structure. The absence of an absorption at 3-5 ppm, in the NMR spectra, due to H-C-N=N- structure, and observation of this proton on hydrazone NH at 13,5 ppm in case of compound II, shoved that compounds I and II were stable in the azo form..- 187 - The absence of the mentioned peaks in the NMR spectra of azopyrazoles obtained from I and II also confirmed the transformation to the azopyrazole structure. In addition to elemental analyses the Mass spectra taken by (CI) chemical ionization confirmed the anticipated molecular formulae where the molecular ions were observed as MH+. Müller Hinton Agar and Miiller Hinton Broth media were used for antibacterial investigations where six compounds were tested against seven bacteria. Diffusion and dilution techniques were employed for this purpose and as a result compounds VI and XII obtained reaction of 2, 4-dinitrophenyl- hydrazine, carrying the azopyrazole structure, by the and also the mixture of these two were found to be active.