Faz transfer katalizörlerinin sentezi ve uygulamaları

Abstract

Günümüzde, teknoloji ve kimya endüstrisinin hızlı gelişimi çevre sorunlarını da beraberinde getirmektedir. Bu nedenle bilim adamları, son yıllarda çevreye ve topluma daha duyarlı yöntem ve kimyasalların geliştirilmesine yönelmektedir. Bu yönelim atıkların ve çözücü tüketiminin azaltılmasına, zararlı yöntem ve kimyasalların minimuma indirilmesine, enerjinin etkin şekilde kullanımına ve doğal hammaddelerin yaygınlaştırılmasına odaklanan `Yeşil Kimya' kavramını ön plana çıkarmaktadır. Özellikle son yıllarda geliştirilen katalizörlerin kullanımıyla reaksiyon süreleri oldukça kısaltılmış, zararlı atık miktarları azaltılmış ve reaksiyonların seçiciliği arttırılmıştır. Bu katalizörler arasında yer alan faz transfer katalizörleri farklı fazlarda çözünen reaktiflerin reaksiyona girmesini kolaylaştırmaları, yüksek verimli temiz reaksiyonlar ve kısa reaksiyon süreleri sağlamaları nedeniyle oldukça dikkat çekmekte ve her geçen gün yeni katalizörlerin geliştirilmesi için çalışmalar yapılmaktadır.Strecker reaksiyonu olarak bilinen, aldehit, amin ve siyanürün üç bileşenli reaksiyonu A-aminonitrillerin sentezi için geleneksel bir yol sağlamaktadır. A-Aminonitriller, yararlı açil anyon ve iminyum ekivalenti olmalarının yanı sıra ?-amino asitler, 1,2-diaminler, azot içeren çeşitli heterosiklik bileşikler ve biyolojik aktif bileşiklerin sentezinde önemli ara ürünlerdir. Reaksiyonun etkinliğini arttırmak için pek çok modifikasyon ve yeni katalizörler geliştirilmiştir.Bu çalışmada, dikatyonik yapıdaki fosfonyum tuzlarının Strecker reaksiyonundaki etkinliği incelenmiş ve bu etkinlikler monokatyonik ve dikatyonik yapıdaki amonyum tuzları ile karşılaştırılmıştır. Yapılan denemeler sonucunda dikatyonik fosfonyum tuzlarının amonyum tuzlarından daha etkin rol oynadığı görülmüştür. Bu tuzların faz transfer katalizörü olarak kullanımıyla A-aminonitrillerin sentezi, sulu ortamda ve ultrason etkisi altında çeşitli aldehitlerin (S)-(-)-?-feniletilamin ve sodyum siyanürün tek kap üç bileşenli reaksiyonuyla iyi verimler ve iyi diastereoseçicilikle gerçekleştirilmiştir. Reaksiyonlarda asit katalizör olarak Montmorillonit K10 kullanılmıştır. A-Aminonitrillerin sentezinde ilk kez kil, PTC ve ultrasonik etki bir arada kullanılmıştır. Geliştirilen bu yeni yöntem literatürdeki yöntemlerle karşılaştırıldığında, çözücü olarak çevre dostu suyun kullanımı, çevre dostu katalizör olarak kilin kullanımı, ultrason etkisi altında kısa reaksiyon süreleri ve kolay ayırma işlemleri gibi çeşitli avantajlara sahiptir. Bu yönleriyle geliştirilen yöntem yeşil kimya alanına da katkı sağlamaktadır.