1-aril-3-piperidino-1-propanon hidroklorür kimyasal yapısına sahip bileşiklerin mikrodalga ve konvansiyonel yöntem ile sentezi

Abstract

Bu tez kapsamında 1-aril-3-piperidino-1-propanon hidroklorür genel yapısına sahip 9 adet bileşiğin sentezi; hem mikrodalga yöntemi ile (keton, paraformaldehit ve piperidin hidroklorür sırasıyla 1:1.2:1 mol oranlarında alınarak, asetik asitte, 70 Watt'ta, 120°C'ta, değişik sürelerde ısıtılarak) hem de konvansiyonel yöntemle iki farklı metotla (keton, paraformaldehit ve piperidin hidroklorür sırasıyla 1:1.2:1 mol oranlarında alınarak, asetik asitte, 120°C'ta, değişik sürelerde ısıtılarak ve aynı mol oranlarında, hidroklorik asitle (%37) asitlendirilmiş pH'ı 5 olan etanolde, 100oC'ta ısıtılarak) gerçekleştirilmiştir. Reaksiyonlar ince tabaka kromatografisi ile izlenmiştir. Bileşiklerin kimyasal yapıları 1H NMR spektrumu alınarak doğrulanmıştır. Bileşik 1'in ayrıca 13C NMR spektrumu örnek 13C NMR olarak alınmıştır.Mannich bazları sitotoksik ve antikanser etkiler başta olmak üzere geniş bir biyoaktivite spektrumuna sahiptir. Bu çalışmanın amacı söz konusu Mannich bazlarının sentezinde konvansiyonel yöntem ile mikrodalga yönteminden hangisinin reaksiyonların verimi ve süresi açısından avantajlı olduğunu karşılaştırarak belirlemek, literatürdeki sınırlı sayıdaki mikrodalga yöntemi ile sentezlenen Mannich bazlarına katkı sağlamak ve ileriki sentez çalışmalarında izlenebilecek en uygun sentetik yöntemi belirlemektir.Bileşiklerin sentezinde kullanılan iki yöntem olan mikrodalga yöntemi ve konvansiyonel yöntem, sentez yöntemlerinin söz konusu bileşiklerin eldesinde reaksiyon süre ve verimine etkisi açısından karşılaştırıldığında:Mikrodalga yönteminde reaksiyon süreleri çözücü olarak asetik asit kullanılan konvansiyonel yönteme kıyasla belirgin bir şekilde azalırken (1 (3.2 kez), 2 (11.2 kez), 3 (7.9 kez), 4 (8.6 kez), 5 (9 kez), 6 (4.3 kez), 7 (7.3 kez), 8 (14.6 kez), 9 (4.5 kez)); reaksiyon verimleri bazı bileşiklerde (4 (1.4 kez) ve 6 (3.5 kez)) artmıştır.Mikrodalga yönteminde reaksiyon süreleri çözücü olarak asitlendirilmiş etanol kullanılan konvansiyonel yönteme kıyasla yine belirgin bir şekilde azalırken (1 (12.4 kez), 2 (23.9 kez), 3 (10.3 kez), 4 (11.5 kez), 6 (6 kez), 7 (9.8 kez), 8 (11.4 kez)); reaksiyon verimleri bazı bileşiklerde (1 (1.3 kez), 3 (2 kez), 4 (1.5 kez) ve 8 (1.3 kez)) artmıştır.Denenen iki konvansiyonel yöntem aralarında karşılaştırıldığında, reaksiyon süreleri çözücü olarak asetik asit kullanılan konvansiyonel yöntemde çözücü olarak asitlendirilmiş etanol kullanılana göre bazı bileşiklerde (1 (3.9 kez), 2 (2.1 kez), 3 (1.3 kez), 4 (1.3 kez), 6 (1.4 kez), 7 (1.3 kez)) azalmıştır. Reaksiyon verimleri ise asetik asitli reaksiyon koşullarında asitlendirilmiş etanol koşullarına kıyasla bileşik 1, 2, 3, 7, 8 için (1 (2.7 kez), 2 (1.4 kez), 3 (2 kez), 7 (1.5 kez) ve 8 (1.5 kez)) artmıştır.Bu çalışmadan elde edilen bilgiler ışığında ileriki çalışmalar için, Mannich bazlarının sentezinde mikrodalga yöntemi özellikle reaksiyon süreleri açısından göz önünde bulundurulabilir bir metot olarak görünmektedir. Diğer yandan, reaksiyon verimlerinin süreden daha önemli olduğu durumlarda asetik asitte (bileşiklerin bu ortamda bozunmaması veya istenmeyen reaksiyonlar vermemesi gerekir) ısıtılarak gerçekleştirilen konvansiyonel yöntem, asidik etanollü ortamda gerçekleştirilecek reaksiyonlara tercih edilebilir görünmektedir.Anahtar Kelimeler: Mannich Bazları, Mikrodalga Yöntemi, Konvansiyonel Yöntem, Piperidin, Asetik Asit, Etanol

In this thesis, synthesis of 9 compounds with a general chemical structure of 1-aryl-3-piperidino-1-propanone hydrochloride were carried out both microwave and classical conventional methods. To synthesize those compounds with microwave method, ketone, paraformaldehyde and piperidine hydrochloride were taken with 1:1.2:1 mol ratio, respectively, and then heated for varying time periods in acetic acid at 120°C at 70 Watt. To synthesize those compounds with classical conventional method, two methods were used. First, ketone, paraformaldehyde and piperidine hydrochloride were taken with 1:1.2:1 mol ratio, respectively, and then heated for varying time periods in acetic acid at 120°C. In addition, the synthesis was also carried out with conventional method by taking the reactants in same mole ratio and heating in ethanole (with pH 5.0) acidified with HCl (37%) at 100oC. Reactions were followed by thin layer chromatography. Chemical structures of the compounds were confirmed by 1H NMR spektra. 13C NMR spectrum of the compound 1 was also taken as representative 13C NMR spectrum.Mannich bases have a wide range of biological activities including cytotoxic and anticancer effects. The aims of this study were to determine whether the conventional method or microwave method has more advantages by comparing the yields of the reactions and duration of the synthesis to synthesise the above mentioned Mannich bases, and also to make contribution to the limited number of Mannich bases synthesized using microwave method and finally to determine the most suitable synthetic method that can be used in further synthetic studies.When conventional and microwave methods used to synthesize the compounds were compared in terms of the yields of the reactions and duration of the synthesis:Compared with the conventional method where acetic acid was used as solvent, reaction periods in microwave method were remarkably decreased (1 (3.2 fold), 2 (11.2 fold), 3 (7.9 fold), 4 (8.6 fold), 5 (9 fold), 6 (4.3 fold), 7 (7.3 fold), 8 (14.6 fold), and 9 (4.5 fold)); while the yields of reactions in microwave method were increased in some compounds (4 (1.4 fold) and 6 (3.5 fold)).Compared with the conventional method where acidic ethanol was used as solvent, reaction periods in microwave method were again remarkably decreased (1 (12.4 fold), 2 (23.9 fold), 3 (10.3 fold), 4 (11.5 fold), 5 (9 fold), 6 (6 fold), 7 (9.8 fold), 8 (11.4 fold)); while the yields of reactions in microwave method were increased in some compounds (1 (1.3 fold), 3 (2 fold), 4 (1.5 fold), and 8 (1.3 fold)).On the other hand, when the two conventional methods were compared, reaction periods obtained in the conventional method, where acetic acid was used as solvent, were decreased in some compounds (1 (3.9 fold), 2 (2.1 fold), 3 (1.3 fold), 4 (1.3 fold), 6 (1.4 fold), 7 (1.3 fold)) compared with the reaction periods obtained in the conventional method where acidified ethanol was used as solvent. On the other hand, the yields of the reactions were increased in the conventional method, where acetic acid was used as solvent, compared with the method where acidified ethanol was used as solvent for the compounds (1 (2.7 fold), 2 (1.4 fold), 3 (2 fold), 7 (1.5 fold), and 8 (1.5 fold)).Under the light of the information obtained from this study, it seems that microwave method to synthesize Mannich bases can be considered especially in terms of reaction periods for future studies. On the other hand, in situations where the yield of the reaction is more important than the reaction period, the conventional method using heating the compounds in acetic acid (the compounds should not decompose or should not lead to undesired reaction product) can be preferred to the conventional method, which is carried out in acidic ethanol.Key Words: Mannich Bases, Microwave Method, Conventional Method, Piperidine, Acetic Acid, Ethanol