click kimyası-SEMİNER

Gülnihal DAVULGA

“CLICK” KİMYASI

“Click” kimyası Huisgen reaksiyonu olarak bilinmektedir. Son yıllarda sıkça gündeme gelen , temelleri 2001 yılında Sharpless ve çalışma arkadaşları tarafından sağlamlaştırılan “click” kimyası organik sentez dünyasına yeni bir yaklaşım getirmiştir.

Huisgen reaksiyonu bir azit ile bir alkin grubu arasında 1,3-dipolar halkalanması sonucunda 1,2,3-triazole sentezidir. Fakat Huisgen’in 1,3-dipolar halkalanması katalizsiz ortamda gerçekleştiği için genellikle yavaş bir reaksiyondur.

“Click” reaksiyonun genel gösterimi

“Click” tipi reaksiyonlarının, geniş kullanım alanlarına sahip olacak atılımı yapması ise, Huisgen prosesinin çeşitli metal katalizleri (Ru, Ni, Pt, Pd ve Cu(I)) yardımıyla önemli ölçüde hızlandırılması, regioselectivite katılması ve verimli hale getirilmesi (verim > % 95) sağlanmıştır.

Bu amaçla kullanılan en yaygın katalizör Cu(I)’ dir. Sharpless ve çalışma arkadaşları tarafından üzerinde çalışılan bu yaklaşım ise ilk 2001 yılında yayınlanmıştır.

Sharpless tipi “click” reaksiyonu

Sharpless tipi- “click” reaksiyonu metal kataliz varlığında, uç grup C-C üçlü bağ, C-N bağları ve alkil-\ aril-\ sülfonil-azide fonksiyoneliteleri arasında gerçekleşerek, ilgili fonksiyoneliteye bağlı olarak tetrazole, 1,2,3-triazole veya 1,2-oksazol oluşumuna neden olur.

“Click” Reaksiyonunu veren fonksiyonel gruplar

“Click” kimyası adı altında toplanan bu reaksiyonlar 20 kcal/mol’lük düşük termodinamik entalpileriyle tanımlanır ve bu düşük enerji değeri reaksiyonların yüksek verimle, basit reaksiyon koşullarında, kısa süre içerisinde yüksek seçicilikle gerçekleşmesine sebep olur.

Genel olarak “click” kimyası ;

• Çoğunlukla kantitatif verimlidir.• Fonksiyonel gruplara karşı toleranslıdır.• Reaksiyon solventlerin protik / aprotik veya polar / apolar karakterine karşı duyarsızdır.• Reaksiyon katı/sıvı, sıvı/sıvı veya katı/katı ara yüzeyleri arasında gerçekleşebilir.

Bahsedilen katalitik sistemler içerisinde en çok kullanılan kataliz sistemi, ya Cu (I) tuzlarının direkt olarak kullanılması veya Cu (I)’ in Cu(II) tuzlarının sodyum askorbat veya metalik bakır kullanarak indirekt olarak Cu (I)’ e indirgenmesidir.

Cu (I)’ in direkt olarak kullanıldığı sistemde, Cu (I) ile kompleks oluşturup, metalin oksidasyon basamağını kararlı hale ligandlar aşağıda gösterilmiştir.

“Click” reaksiyonu için önerilen mekanizmada öncelikle Cu (I) ile uç grup asetilenin meydana getirdikleri π-kompleksi üzerinden, bakır asetilen oluşumu gözlemlenir. Bu oluşum asetilenin uç grubunun pKa’ nın azalmasına sebep olarak, özellikle sulu sistemlerde C-H bağına olan atakları daha mümkün kılar.

“Click” kimyasında en çok karşılaşılan sorunlardan biri alkin-alkin kenetlenmesidir.

Farmasötik bilimlerde “Click” reaksiyonlarının dezavantajlarından biri bakır katalizörü gerektirmesidir.

İnsan vücudunda aşırı bakır varlığı hepatit, nörolojik rahatsızlıklar, böbrek hastalıkları

ve Alzheimer hastalığı gibi sorunlara yol açabilir.

“Click” Kimyası Kullanılarak Yapılan

Çalışmalar

Prof. Dr. Yusuf YAĞCI / 2007“Nanokompozitlerin üretilmesinde kullanılacak ara reaktiflerin sentezi ve karakterizasyonu”“Click kimyası” kullanılarak türevlendirilmiş silsesquoksanların makromonomerleri.

J. IEHL, I. OSINSKA, R. LOUIS, M. HOLLER, J. NIERENGARTEN / Şubat 2009“A stable fullerene-azide building block for the construction of a porphyrin conjugate”

THORSON ve çalışma arkadaşları / 2004Azid ve asetilenin Huisgen 1,3-dipolar siklokatılma reaksiyonuyla klinik olarak uygun antibiyotik vancomycin’in farklı triazol türevlerini sentezlediler.

Yusuf YILMAZ, M. Kasım ŞENER,İbrahim ERDEN, Ulvi AVCIATA / 2009“Click” kimyası kullanılarak ftalosiyaninlerin metalizasyonu ve türevlendirmesi

V. NOVAKOVA, P. ZIMCIK, M. MILETIN, K. KOPECKY, J. IVANCOVA / 2009“A phthalocyanine-mestranol conjugate for photodynamic therapy prepared via click chemistry”

E. H. RYU, Y. ZHAO / 2005“Efficient synthesis of water-soluble calixarenes using click chemistry”