Tiyoeter-fonksiyonlu metal-N-heterosiklik karben komplekslerinin sentezi, karakterizasyonu ve katalitik uygulamaları

Abstract

Amaç: Bu araştırmada, tiyoeter-fonksiyonlu metal-N-heterosiklik karben (metal: Ag, Pd) komplekslerinin sentezi, karakterizasyonu ve elde edilen Pd(II)-NHC komplekslerinin Suzuki-Miyaura çapraz eşleşme reaksiyonundaki katalitik aktivitelerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Materyal ve Yöntem: Araştırmanın ilk bölümünde, ticari olarak satın alınan 5,6-dimetilbenzimidazol, üç uzun zincirli alkil halojenür kullanılarak alkile edilmiş, ardından bu alkillenmiş türevlerin 2-kloroetil fenil sülfür ile reaksiyona sokulmasıyla N,N'-dialkil-5,6-dimetilbenzimidazolyum tuzları sentezlenmiştir. Daha sonra elde edilen bu tuzlardan yola çıkılarak deprotonasyon yoluyla karşılık gelen Ag(I)- ve Pd(II)-NHC kompleksleri elde edilmiştir. Son olarak ise Pd(II)-NHC komplekslerinin katalitik aktiviteleri Suzuki-Miyaura çapraz eşleşme reaksiyonunda incelenmiştir. Bulgular: Araştırma kapsamında tiyoeter-fonksiyonlu üç yeni N-heterosiklik karben öncülü ve karşılık gelen üç adet Ag(I)- ve üç adet Pd(II)-NHC kompleksi sentezlenmiştir. Ayrıca tiyoeter-fonksiyonlu Pd(II)-NHC komplekslerinin katalitik aktivitesi Suzuki-Miyaura çapraz eşleşme reaksiyonunda incelenmiş ve on sekiz karbonlu olan 4c kompleksinin en aktif katalizör olduğu belirlenmiştir. Sonuç: Bu çalışmada hedeflenen NHC öncülleri ve karşılık gelen Ag(I)- ve Pd(II)-NHC kompleksleri sentezlenmiş ve Pd(II)-NHC komplekslerinin Suzuki-Miyaura çapraz eşleşme reaksiyonunda aktivite gösterdikleri belirlenmiştir.

Objective: In this study, it was aimed to synthesize and characterize thioether-functional metal-N-heterocyclic carbene (metal: Ag, Pd) complexes and to investigate the catalytic activities of the obtained Pd(II)-NHC complexes in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction. Material and Methods: In the first part of the study, commercially purchased 5,6-dimethylbenzimidazole was alkylated using three long-chain alkyl halides, followed by N,N'-dialkyl-5,6-dimethylbenzimidazolium salts were synthesized by reacting these alkylated derivatives with 2-chloroethyl phenyl sulfide. Then, starting from these obtained salts, the corresponding Ag(I)- and Pd(II)-NHC complexes were obtained by deprotonation. Finally, the catalytic activities of Pd(II)-NHC complexes were investigated in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction. Results: Within the scope of the research, three new N-heterocyclic carbene precursors with thioether-functionalized and three corresponding Ag(I)- and three Pd(II)-NHC complexes were synthesized. In addition, the catalytic activity of thioether-functionalized Pd(II)-NHC complexes was investigated in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction and it was determined that the eighteen-carbon 4c complex was the most active catalyst. Conclusion: In this study, the targeted NHC precursors and corresponding Ag(I)- and Pd(II)-NHC complexes were synthesized and it was determined that the Pd(II)-NHC complexes showed activity in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction.