Pirazolon Temelli Potansiyel Floresan Kemosensör Moleküllerin Sentezi

Abstract

Pirazolon kimyası farklı alanlardaki çeşitli uygulamaları sebebiyle dikkat çekmektedir. Bununla birlikte metal iyonlarının tanınması ve tespiti, çevre çalışmaları da dahil olmak üzere çeşitli alanlardaki potansiyel uygulamaları nedeniyle aktif bir araştırma konusu haline gelmiştir. Bu tez çalışmasında floresan kemosensör özellik gösterebilecek yeni azo- ve bisazo-5-pirazolon moleküllerinin sentezi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda öncelikle başlangıç molekülleri olan 5-pirazolon yapısındaki Bileşik 1 ve 2 sentezlenmiştir. Ardından bu bileşiklerin panisidin, 2,4-dimetilanilin aminleriyle ve benzidin, 4,4’-diaminodifenil sülfon diaminleriyle azo- kenetlenme reaksiyonu yoluyla yeni azo- ve bisazo- 5-pirazolon yapıları (1a-d ve 2a-d) elde edilmiştir. Saflaştırma çalışmalarını takiben bileşiklerin moleküler karakterizasyonları FTIR, 1H NMR, 13C NMR-APT, LC/Q-TOF/MS ve UV-Vis. spektroskopik yöntemleriyle sağlanmıştır. Yeni sentezlenen yapıların floresan kemosensör çalışmaları tez kapsamında olmamakla birlikte yapılan ön denemeler tüm moleküllerin floresan özellik gösterdiklerini ortaya koymuştur. Fakat, azo- yapısındaki moleküllerin floresan kemosensörden ziyade bakır(II) iyonuna karşı kolorimetrik kemosensör davranış gösterdikleri bulunmuştur. Bu sebeple, kolorimetrik kemosensör çalışmalarına odaklanılmıştır. Bu kapsamada 14 metal nitrat tuzu ile çalışılmaktadır. LOD (tespit limiti) ve LOQ (niceleme limiti) hesaplamaları, renkte geri dönüşümlülük, tüm metaller içinde bakır(II) iyonuna karşı seçicilik, sensörün asidik, bazik ortam davranışlarının incelenmesi ve Job’s plot çalışması ile metal-sensör stokiyometrisinin belirlenmesi çalışmalarının gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır.

Pyrazolone chemistry attracts a wide attention due to its various applications in different fields. However, the recognition and detection of metal ions has become an active research topic due to its potential applications in various fields, including environmental studies. In this thesis, it is aimed to synthesize new azo- and bisazo-5- pyrazolone molecules that can show fluorescent chemosensor properties. For this purpose, first, compounds 1 and 2 in the structure of 5-pyrazolone, which are the starting molecules, were synthesized. Then, new azo- and bisazo- 5-pyrazolone structures (1a-d and 2a-d) were obtained by azo-coupling reaction of these compounds with p-anisidine, 2,4-dimethylaniline amines and benzidine, 4,4'- diaminodiphenyl sulfone diamines. Following purification studies, molecular characterizations of the compounds were performed by FTIR, 1H NMR, 13C NMRAPT, HRMS and UV-Vis. spectroscopic methods. Although fluorescent chemosensor studies of newly synthesized structures are not within the scope of the thesis, preliminary experiments have revealed that all molecules show fluorescent properties. However, it was found that the azo-structured molecules showed a colorimetric chemosensory behavior towards the copper(II) ion rather than a fluorescent chemosensor. For this reason, we focused on colorimetric chemosensor studies. In this context, it is working with 14 metal nitrate salts. LOD (limit of detection) and LOQ (limit of quantification) calculations, color reversibility, selectivity for copper(II) ions in all metals, examination of the acidic and basic environment behavior of the sensor, and determination of metal-sensor stoichiometry with Job's plot study are aimed.