T.C. HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BAZI 2-SÜBSTİTÜE-1H-BENZİMİDAZOL TÜREVLERİ ÜZERİNDE ÇALIŞMALAR Ecz. Mustafa Mert SIRIM Farmasötik Kimya Programı YÜKSEK LİSANS TEZİ Ankara 2019 T.C. HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BAZI 2-SÜBSTİTÜE-1H-BENZİMİDAZOL TÜREVLERİ ÜZERİNDE ÇALIŞMALAR Ecz. Mustafa Mert SIRIM Farmasötik Kimya Programı YÜKSEK LİSANS TEZİ TEZ DANIŞMANI Doç. Dr. Oya ÜNSAL TAN Ankara 2019 vi TEŞEKKÜR Çalışmalarımız sırasında sonsuz sevgi ve sabırla bilgi ve tecrübesini benimle paylaşan, en zor zamanımda yanımda olan ve bugün bu tezin yapılmasında en büyük pay sahibi olan değerli hocam Doç. Dr. Oya ÜNSAL TAN’a, Anabilim dalımızın tüm imkanlarını bizlere sunan değerli hocam Prof. Dr. Ayla Balkan’a, Kütle spektrum analizlerini yaparak değerli katkılarını sunan Prof. Dr. Erhan PALASKA’ya, IR spektrum analizlerini yapan ve laboratuar çalışmalarımda danışma şansına nail olduğum Dr. Öğr. Üyesi Keriman ÖZADALI SARI’ya, NMR spektrum analizlerini gerçekleştirerek tezime kıymetli katkılar yapan Prof. Dr. Hakan GÖKER’e, Maddelerin elementel analizlerini yapan Doç. Dr. Mehmet ALP hocama, Biyolojik aktivite çalışmalarını yapan Prof. Dharmarajan Sriram’a, Destek ve yardımlarını esirgemeyen Farmasötik Kimya Anabilim Dalı üyesi hocalarıma, araştırma görevlisi arkadaşlarıma ve çalışanlarına, Hayatımın her anında sonsuz desteğini arkamda hissettiğim babam Engin, annem Süreyya, kardeşlerim Merve ve Bora’ya, Birlikte büyüdüğüm, hayatıma tarifsiz anlamlar katan, asla ödeyemeyeceğim desteklerini sunan ve nihayet evlilik bağı ile yollarımızı birleştireceğimiz nişanlım Tülay’a, Şükran ve teşekkürlerimi sunarım. vii ÖZET SIRIM, M. M., Bazı 2-Sübstitüe-1H-Benzimidazol Türevleri Üzerinde Çalışmalar, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Farmasötik Kimya Programı Yüksek Lisans Tezi, Ankara 2019. Bu çalışmada, biri literatürde kayıtlı 12 adet 2-(1H- benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin-1-il)fenil)akrilonitril (3a-l) ve 3 adet 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin-1-il)fenil)propannitril (4a, b ve f) bileşiği sentezlenmiş ve antimikobakteriyel aktiviteleri incelenmiştir. Hedef bileşikler olan 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin-1- il)fenil)akrilonitriller (3a-l), 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril (1) ve 4-(4- sübstitüepiperazin)benzaldehitler (2a-l)’in kondenzasyonu sonucu kazanılmıştır. 2- (1H-benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin-1-il)fenil)propannitriller (4a, b ve f) ise akrilonitrillerin sodyum borhidrür ile redüksiyonları sonucu elde edilmişlerdir. Söz konusu bileşiklerin kimyasal yapıları, IR, 1H-NMR, 13C-NMR, kütle spektroskopisi ve elementel analiz yöntemleri ile aydınlatılmıştır. Hedef bileşiklerin M. tuberculosis H37Rv’ye karşı in vitro aktiviteleri, izoniyazit, rifampisin, etambutol ile karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir. Bileşiklerden 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-3- (4-(4-(4-metilfenil)piperazin-1-il)fenil)akrilonitril yapısındaki (3b)’nin, M. tuberculosis'e karşı 0,78 µg/mL MİK değeri ile serinin en aktif türevi olduğu ve etambutolden (MİK= 1,56 μg/mL) daha yüksek antimikobakteriyel etkiye sahip olduğu gözlenmiştir. Ayrıca bu bileşiğin besin açlık modeli deneyinde M. tuberculosis'e karşı referans ilaçlar olan izoniyazit, siprofloksasin, rifampisin ve moksifloksasinden daha aktif olduğu bulunmuştur. Elde edilen bu sonuçlar doğrultusunda, 3b'nin, M. tuberculosis'in aktif ve latent formlarıyla savaşmak için umut verici bir bileşik olduğu düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Benzimidazol, akrilonitril, antimikobakteriyel aktivite, besin açlık modeli deneyi. viii ABSTRACT SIRIM, M. M., Studies on Some 2-Substituted-1H-Benzimidazole Derivatives, Hacettepe University Graduate School Health Sciences, MS Thesis in Pharmaceutical Chemistry, Ankara 2019. In this study, 12 (1 of registered in the literature) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)-3-(4-(4-substitutedpiperazin-1- yl)phenyl)acrylonitrile (3a-l) and 3 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)-3-(4-(4- substitutedpiperazin-1-yl)phenyl)propanenitrile (4a, b and f) was synthesized and their antimycobacterial activity were investigated. The target compounds 2-(1H- benzo[d]imidazol-2-yl)-3-(4-(4-substitutedpiperazin-1-yl)phenyl)acrylonitrile (3a-l) was obtained by condensation of 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)acetonitrile (1) and 4- (4-substitutedpiperazine)benzaldehydes (2a-l). 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)-3-(4-(4- substitutedpiperazin-1-yl)phenyl)propanenitriles (4a, b and f) were obtained by reduction of acrylonitriles with sodium borohydride. The chemical structures of these compounds were determined by IR, 1H-NMR, 13C-NMR, mass spectroscopy and elemental analysis methods. The in vitro activities of the target compounds against M. tuberculosis H37Rv were tested comparatively with isoniazide, rifampicin and ethambutol. It was observed that 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)-3-(4-(4-(4- methylphenyl)piperazin-1-yl)phenyl)acrylonitrile (3b) was the most active derivative of the series with MIC value of 0.78 µg / mL against M. tuberculosis and had higher antimycobacterial activity than ethambutol (MIC = 1.56 μg / mL). In addition, this compound was found to be more active in the nutrition starvation model experiment than isoniazid, ciprofloxacin, rifampicin and moxifloxacin, which are reference drugs against M. tuberculosis. Based on these results, 3b is thought to be a promising compound to combat the active and latent forms of M. tuberculosis. Key Words: Benzimidazole, acrylonitrile, antimycobacterial activity, nutrition starvation model test. ix İÇİNDEKİLER ONAY SAYFASI iii YAYIMLAMA VE FİKRİ MÜLKİYET HAKLARI BEYANI iv ETİK BEYAN SAYFASI v TEŞEKKÜR vi ÖZET vii ABSTRACT viii İÇİNDEKİLER ix SİMGELER ve KISALTMALAR xi ŞEKİLLER xiv TABLOLAR xx 1. GİRİŞ 1 2. GENEL BİLGİLER 5 2.1. Benzo[d]imidazoller 5 2.1.1. Benzo[d]imidazollerin Sentez Yöntemleri 6 2.1.2. Benzo[d]imidazollerin Kimyasal Özellikleri 12 2.1.3. Benzo[d]imidazollerin Spektral Özellikleri 14 2.1.4. Benzo[d]imidazollerin Biyolojik Özellikleri 19 2.2. Akrilonitriller 22 2.2.1. Akrilonitrillerin Sentez Yöntemleri 23 2.2.2. Akrilonitrillerin Kimyasal Özellikleri 28 2.2.3. Akrilonitrillerin Spektral Özellikleri 31 2.2.4. Akrilonitrillerin Biyolojik Özellikleri 35 2.3. Tüberküloz ve Antitüberküler İlaçlar 40 x 3. GEREÇ ve YÖNTEM 48 3.1. Kimyasal Çalışmalar 48 3.1.1. Materyal 48 3.1.2. Genel Sentez Yöntemleri 48 3.1.3. Analitik Yöntemler 49 3.2. Biyolojik Etki Çalışmaları 50 3.2.1. Antimikobakteriyel Aktivite Çalışmaları 50 3.2.2. Besin Açlık Modeli Deneyi 51 4. BULGULAR 52 4.1. Kimyasal Çalışmalar 52 4.2. Biyolojik Etki Çalışmaları 73 4.2.1. M. tuberculosis Mikroplak Alamar Mavisi Deneyi 73 4.2.2. Besin Açlık Modeli Deneyi 75 5. TARTIŞMA 76 6. SONUÇ ve ÖNERİLER 84 7. KAYNAKLAR 85 8. EKLER EK-1: Turnitin Ekran Görüntüsü EK-2: Tez Çalışması Orijinallik Raporu EK-3: Sentezi Yapılan Bileşiklerin IR, Kütle, 1H-NMR ve 13C-NMR Spektrumları 9. ÖZGEÇMİŞ xi SİMGELER VE KISALTMALAR α Alfa β Beta o Orto δ Sigma µ Mikro 18-crown-6 1,4,7,10,13,16-hekzahidrooktadekan 3LL Lewis Akciğer Kanser Hücre Hattı A-427 İnsan Akciğer Karsinom Hücre Hattı ANOVA Varyans Analizi ATR Azaltılmış Toplam Yansıma CDCl3 Dötero Kloroform CO2 Karbondioksit DAN-G Pankreas Hücre Hattı DBU 1,8-diazabisiklo[5.4.0]undeka-7-en DMF N,N-dimetilformamit DMSO Dimetil Sülfoksit DNA Deoksiribo Nükleik Asit E.d Erime Derecesi xii ESI-MS Elektron Sprey İyonizasyonu Kütle Spektroskopisi DU145 İnsan Prostat Kanser Hücre Hattı HIV İnsan İmmün Yetmezlik Virüsü HMPA-d18 Dötero hekzametilfosforamit IC50 Yarı maksimum inhibitör konsantrasyon IR Infrared KYSE İnsan Özefageal Skuamöz Hücreli Karsinom LCLC-103H Büyük Hücreli Akciğer Kanseri Hücre Hattı LJ Löwenstein – Jensen Log Logaritmik M. tuberculosis Mycobacterium Tuberculosis MABA Mikroplak Alamar Mavisi Deneyi MCF7 Meme Kanseri Hücre Hattı Mdr-TB Çoklu İlaca Dirençli Tüberküloz MİK Minimum İnhibitör Konsantrasyonu MHz Megahertz mL Mililitre MPN Most Probable Number mRNA Mesajcı Ribonükleik Asit Ni(dppp)Cl2 1,3-Bis(difenilfosfino)propan xiii NMR Nükleer Manyetik Rezonans RNA Ribonükleik Asit RT-4 İnsan İdrar Kesesi Hücre Hattı RT-112 İdrar Kesesi Geçiş Hücreli Karsinomu S. aureus Staphylococcus aureus S. epidermis Staphylococcus epidermis SF268 Merkezi Sinir Sistemi Hücre Hattı TB Tüberküloz THF Tetrahidrofuran tRNA Taşıyıcı Ribonükleik Asit TMSCN Trimetilsilil siyanit WIL-2NS İnsan B Lenfosit Hücre Hattı Xdr-TB Yaygın İlaca Dirençli Tüberküloz xiv ŞEKİLLER Şekil Sayfa 1.1. Antimikobakteriyel etkiye sahip benzo[d]imidazol yapısı taşıyan 2 bileşikler 1.2. Antimikobakteriyel etkiye sahip akrilonitril yapısı taşıyan bileşikler 3 2.1. Benzo[d]imidazol 5 2.2. Benzo[d]imidazolün numaralandırılması 5 2.3. Benzo[d]imidazol tautomerisi 5 2.4. o-Fenilendiaminden hareketle benzo[d]imidazol sentezi 6 2.5 o-Fenilendiamin ve karboksilik asitlerden hareketle benzimidazol 7 sentezi 2.6 o-Fenilendiamin ve asit anhidrilerden hareketle benzimidazol 7 sentezi 2.7. o-Fenilendiamin ve esterlerden hareketle benzimidazol sentezi 8 2.8. o-Fenilendiamin ve amitlerden hareketle benzimidazol sentezi 8 2.9. o-Fenilendiamin ve açil klorürlerden hareketle benzimidazol sentezi 8 2.10. o-Fenilendiamin ve siyanojen bromürden hareketle benzimidazol 9 sentezi 2.11. o-Fenilendiamin ve aldehitlerden hareketle benzimidazol sentezi 9 2.12. o-Fenilendiamin ve ketonlardan hareketle benzimidazol sentezi 9 2.13. o-Fenilendiamin ve ketonlardan hareketle benzimidazol sentezi 10 2.14. o-Fenilendiamin ve ketonlardan hareketle benzimidazol sentezi 10 2.15. o-Fenilendiamin ve karbondioksitten hareketle benzimidazol sentezi 10 xv 2.16. o-Fenilendiamin ve nitro bileşiklerinden hareketle benzimidazol sentezi 11 2.17. Monoaçil o-fenilendiaminden ve hareketle benzimidazol sentezi 11 2.18. Benzimidazolün 1-(2-aminofenil)-3-alkiltiyoüre bileşiklerinden 11 hareketle sentezleri 2.19. Benzimidazolün N-alkilasyon reaksiyonu 12 2.20. Benzimidazolün N-açilasyon reaksiyonu 12 2.21. Benzimidazollerin benzoik asitler ile reaksiyonu 13 2.22. Benzimidazollerin Grignard reaktifleri ile reaksiyonu 13 2.23. Benzimidazollerin Mannich reaksiyonları 13 2.24. Benzimidazollerin Mannich reaksiyonları 14 2.25. Benzimidazollerin Mannich reaksiyonları 14 2.26. Lansoprazol 15 2.27. Omeprazol sülfit 15 2.28. Omeprazol sülfitin DMSO-d6 ve CDCl3 solvanları içinde alınan 16 1H-NMR spektrumları 2.29. Benzo[d]imidazol bileşiğinin HMPA-d18 solvanı içinde 273 ile 16 300 K arasında değişen sıcaklarda spektrumları 2.30. 2,6-Bis(benzimidazol-2-il)piridin 17 2.31. 5-Sübstitüe-2-(1H-benzimidazol-2-il)asetonitril 17 2.32. 2,6-Bis(benzimidazol-2-il)piridin 18 2.33. Omeprazol sülfit 18 2.34. Klinikte kullanılan bazı benzimidazol bileşikleri 19 2.35. 2-Siklohekzil benzimidazoller 20 xvi 2.36. Fenilbütenil taşıyan benzimidazol 20 2.37. Fenilsülfonil taşıyan benzimidazoller 21 2.38. 1-Fenilpropenoilbenzimidazol türevi bileşikler 21 2.39. Eter/tiyoeter yapısı taşıyan benzimidazol bileşikleri 21 2.40. 2-Siklohekziletil benzimidazoller 22 2.41. 1-(-(1-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)etiliden)amino)-6-(benzilidenamino)- 22 4-(4-nitrofenil)-2-okso-1,2-dihidropiridin-3,5-dikarbonitril 2.42. Akrilonitrilin numaralandırılması 23 2.43. Akrilonitril yapısının sentez yöntemleri 23 2.44. Asetonitril ve karbonil bileşiklerinin kondenzasyonu ile akrilonitril 24 sentezleri 2.45. Sübstitüe asetonitril ve 4-metoksibenzaldehitten hareketle 24 akrilonitril sentezi 2.46. Asetonitrilden hareketle 2,3-disübstitüe akrilonitril sentezi 24 2.47. Aromatik aldehitlerden hareketle akrilonitril sentezi 25 2.48. Alkinnitrillerden hareketle akrilonitril sentezi 25 2.49. 1-Kloro-2,2-disübstitüe-N,N-dimetiletenaminlerden hareketle 26 akrilonitril sentezi 2.50. Vinil halojenürlere nitril grubunun katımı ile akrilonitril sentezi 26 2.51. 1-Bromohekz-1-enden hareketle akrilonitril sentezi hareketle 26 akrilonitril sentezi 2.52. Okt-1-en-1-illityumdan hareketle akrilonitril sentezi 27 2.53. Etil akrilattan hareketle akrilonitril sentezi 27 xvii 2.54. Ketonlardan trimetilsilil siyanit (TMSCN) ile akrilonitril sentezi 27 2.55. 1,8-Diazabisiklo[5.4.0]undeka-7-en (DBU) katalizörlüğünde akrilonitril 28 sentezi 2.56. Akrilonitrillerin sodyum borhidür ile redüksiyonu 28 2.57. Akrilonitrillerin redüksiyonu 29 2.58. Akrilonitrillerin sodyum hidrojen tellür ile redüksiyonu 29 2.59. Akrilonitrillerin katalitik redüksiyonu 29 2.60. Akrilonitrillerin trifenilfosfin ve palladyum asetat ile redüksiyonu 30 2.61. Akrilonitrillerin amonyak boran ile redüksiyonu 30 2.62. Akrilonitrilin epoksidasyonu 30 2.63. Akrilonitrilin epoksidasyonu 30 2.64. Akrilonitrilin halojenlenmesi 31 2.65. 3-Metilakrilonitrilin halojenlenmesi 31 2.66. 4-Sübstitüe-3,4-dimetilpent-2-ennitriller 31 2.67. 3-Fenilakrilonitril 32 2.68. 4,4,4-Trifluoro-3-fenil-2-iyodo-büt-2-ennitril 32 2.69. 2-(1H-Benzimidazol-2-il)-3-arilakrilonitril 32 2.70. 2-(Benzotiyazol-2-il)-3-arilakrilonitril 32 2.71. 2-(5-Metil-4H-[1,2,4]-triazol-3-il)-3-(3-nitrofenil)-akrilonitril 33 2.72. 2,3-Disübstitüeakrilonitriller 33 2.73. 2-(4-Nitrofenil)-3-sübstitüeakrilonitriller 34 2.74. Akrilonitrilin numaralandırılması 34 2.75. 2,3-Disübstitüeakrilonitriller 34 xviii 2.76. 2,3-Disübstitüeakrilonitriller 35 2.77. E-2-(Benzotiyazol-2-il)-3-(5-sübstitüeheteroaril-2-il)akrilonitril 35 2.78. E-(2-(1H-Benzotriazol-2-il)-3-(4-sübstitüefenil)akrilonitril 36 2.79. 3-(3-Amino-4-metoksifenil)-2-(3,4,5-trimetoksifenil)akrilonitril 36 2.80. 2-(5,6-Dimetilbenzimidazol-2-il)-3-(5-nitrotiyofen-2-il)akrilonitrilin 37 2.81. 2-(Benzimidazol-2-il)-3-(2-N-metilprolil)akrilonitril 37 2.82. 3-(Benzotiyofen-2-il)-2-(sübstitüefenil)akrilonitril 37 2.83. 2-Heteroaril-3-sübstitüefenilakrilonitril 38 2.84. 3-Aril-2-(1H-benzotriazol-1-il)akrilonitril 38 2.85. 2-(3H-İmidazo[4,5-b]piridin-2-il)-3-(5-nitrotiyofen-2-il)akrilonitril 38 2.86. Z-2-(4-Nitrofenil)-3-(3,4,5-trimetoksifenil)akrilonitril ve 39 Z-3-(2-amino-4-okso-4H-kromen-3-il)-2-(4-nitrofenil)akrilonitril 2.87. 2-(Benzo[d]tiyazol-2-il)-3-(5-(4-klorofenil)furan-2-il)akrilonitril 39 2.88. 2-(5-Aril-1H-pirazol-3-il)-3-(1H-pirol-2-il)akrilonitril türevi bileşikler 40 2.89. Tüberküloz tedavisinde kullanılan birinci seçenek ilaçlar 42 2.90. Enjeksiyon yoluyla verilen antitüberküler ilaçlar 43 2.91. Florokinolonlar 44 2.92. Etiyonamit ve protiyonamit 44 2.93. Sikloserin ve terizidon 45 2.94. 4-Aminosalisilik asit 45 2.95. Linezolit 45 2.96. Klofazimin 46 2.97. Meropenem, imipenem, amoksisilin, klavulanik asit ve silastatin 46 2.98. Tiyasetazon 47 xix 2.99. Klaritromisin 47 4.1. Bileşik 3b’nin besin açlık modelinde M. tuberculosis’e karşı biyolojik 75 aktivitesi 5.1. Bileşiklerin genel sentez yöntemleri 76 5.2. 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)asetonitrilin (1) sentez mekanizması 77 5.3. 4-(4-Sübstitüepiperazin-1-il)benzaldehit (2a-l) türevlerinin 78 sentez mekanizması 5.4. 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin-1-il)fenil) 78 akrilonitril (Bileşik 3a-l) türevlerinin sentez mekanizması 5.5. 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin-1-il)fenil) 79 propannitril (Bileşik 4a, b ve f) türevlerinin sentez mekanizması xx TABLOLAR Tablo Sayfa 1.1 Sentezi yapılan 2-(1H-benzimidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin 4 -1-il)fenil)akrilonitril (3a-l) ve 2-(1H-benzimidazol-2-il)-3- (4-(4-sübstitüepiperazin-1-il)fenil)Propannitril (4a, b ve f) türevleri 4.1. Sentezlenen bileşiklerin antimikobakteriyel aktivite sonuçları 74 5.1. Sentezlenen bileşiklerin yapıları, erime dereceleri ve yüzde verimleri 80 1 1. GİRİŞ Tüberküloz (TB), Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis) basilinin sebep olduğu bulaşıcı bir enfeksiyon hastalığıdır. Son iki yüz yılda bir milyar kişinin ölümüne sebep olduğu düşünülen tüberküloz, günümüzde halen ölüm nedenleri arasında ilk on sırada yer almaktadır. Dünya Sağlık Örgütü verilerine göre, 2017 yılında 10 milyon insanda (5,8 milyon erkek, 3,2 milyon kadın ve 1 milyon çocuk) bu hastalık ortaya çıkarken, tüberküloz kaynaklı 1,4 milyon ölüm görülmüştür (1,2). Tüberküloz olgularının yarım milyondan fazlasında, antimikobakteriyel ilaçlara karşı direnç geliştiği (rifampisin dirençli, çoklu ilaca dirençli veya yaygın ilaca dirençli olmak üzere) bildirilmiştir (3). Türkiye Cumhuriyeti Sağlık Bakanlığı’nın yayınladığı Tüberküloz Tanı ve Tedavi Rehberine göre, tüberküloz tedavisinde yeni olgularda ilk 2 ay birinci seçenek ilaçlar olarak isimlendirilen izoniyazit, rifampisin, pirazinamit ve etambutol kullanılması; takip eden 4 ay boyunca ise izoniyazit ve rifampisin kullanılması önerilmektedir (4). Dirençli tüberküloz tedavisinde ise ikinci seçenek ilaçlar (etiyonamit, protiyonamit, sikloserin, terizidon, linezolid, klofazimin gibi) kullanılmakta ve tedavi süresi 18-24 aya kadar uzamaktadır (3). Uzun tedavi süresi gerektiren bu hastalık, hastaların tedaviye uyumunu zorlaştırmakta bu da enfeksiyonun ilaç direnci kazanmasına sebep olmaktadır (5). M. tuberculosis ile enfekte olmuş bireylerin çoğu asemptomatik kalarak patojenin rezervuarı görevi görür bu duruma latent tüberküloz denilmektedir. Latent tüberküloz, hastalığın kontrolünü zorlaştırmaktadır. Ayrıca insan immün yetmezlik virüsünün (HIV) yol açtığı enfeksiyon, tüberküloz olgularının dünya genelinde artmasına sebep olmaktadır. HIV enfeksiyonu, hem yeni M. tuberculosis enfeksiyonunun hem de latent enfeksiyonun aktivasyon oranını belirgin şekilde arttırmaktadır (2,6). Bu problemler göz önüne alındığında, tedavi süresini kısaltacak, dirençli formlara etki edecek, latent tüberkülozu etkili bir şekilde tedavi edecek yeni antitüberküler ilaçlara büyük bir ihtiyaç duyulmaktadır (7). Son yıllarda, antitüberküler ilaç geliştirme çalışmalarında benzo[d]imidazol yapısı taşıyan birçok bileşiğin dikkate değer aktiviteye sahip olduğu gösterilmiştir (8– 2 11). Özellikle benzimidazol halkasının 2 numaralı konumunda alkil veya aril taşıyan türevlerin, M. tuberculosis’in gelişimini güçlü bir şekilde inhibe ettikleri (Şekil 1.1) görülmektedir (8,10–16). Şekil 1.1. Antimikobakteriyel etkiye sahip benzo[d]imidazol yapısı taşıyan bileşikler Ayrıca, akrilonitril yapısı taşıyan bileşiklerin antimikobakteriyel etki gösterdiği çalışmalar literatürde yer almaktadır (Şekil 1.2) (17,18). 3 Şekil 1.2. Antimikobakteriyel etkiye sahip akrilonitril yapısı taşıyan bileşikler Bu çalışmalar ışığında, antimikobakteriyel etki göstermesi beklenen, benzimidazol ve akrilonitril yapılarının hibridizasyonu sonucu elde edilmiş olan 2- (1H-benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin-1-il)fenil)akrilonitril yapısında bir seri bileşik tasarlanarak sentezleri yapılmış, yapıları aydınlatılmış ve aktiviteleri incelenmiştir. Çalışmanın devamında, akrilonitril yapısının aktivite üzerindeki etkisini anlamak için, aktif türevlerin propannitril türevleri sentezlenmiş, yapıları aydınlatılmış ve antimikobakteriyel aktiviteleri incelenmiştir. Sentezi gerçekleştirilen bileşikler, Tablo 1.1’de verilmiştir. 4 Tablo 1.1 Sentezi yapılan 2-(1H-benzimidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin-1- il)fenil)akrilonitril (3a-l) ve 2-(1H-benzimidazol-2-il)-3-(4-(4- sübstitüepiperazin-1-il)fenil)propannitril (4a, b ve f) türevleri Bileşik R 3a 3b 3c 3d 3e 3f 3g 3h 3i 3j 3k 3l Bileşik R 4a 4b 4f 5 2. GENEL BİLGİLER 2.1. Benzimidazoller Benzimidazoller, benzen ve imidazol halkasının kaynaşması ile oluşmuş kondanse heterosiklik moleküllerdir. Benzimidazol molekülü, imidazol halkasının kondanse olduğu yüzeye bağlı olarak üç adet izomere sahiptir (Şekil 2.1). Şekil 2.1. Benzo[d]imidazol Bilinen en eski azotlu hetero halkalardan biri olan benzo[d]imidazoller, ilk olarak 1872 tarihinde Hoebrecker (19) tarafından 2-nitro-4-metilasetanilitin indirgenmesi ile sentezlenmiştir. Benzo[d]imidazol yapısının numaralandırılmasına hidrojen taşıyan azot atomundan başlanılır ve 3 numara diğer azot atomuna verilerek, numaralandırma kondanse halka etrafında devam eder (Şekil 2.2). Şekil 2.2. Benzo[d]imidazolün numaralandırılması Bir numaralı konumda substitüent içermeyen benzo[d]imidazol moleküllerinde, azot atomu üzerindeki serbest hidrojen atomu ve çifte bağ bulunması nedeniyle tautomerizm söz konusudur. Serbest hidrojen atomunun yerine gelecek sübstitüsyonlar, tautomerizm olasılığını ortadan kaldırırlar (Şekil 2.3) (20). Şekil 2.3. Benzo[d]imidazol tautomerisi 6 Benzo[d]imidazolde hidrojen taşıyan azot sp3 hibritleşmesi yapmıştır ve proton verici özelliktedir. Buna bağlı olarak asidik karakter göstermektedir. Çifte bağ yapan azot atomu ise sp2 hibritleşmesi yapmıştır ve proton alıcısı özelliktedir, dolayısıyla bazik karakter gösterir (20). 2.1.1. Sentez Yöntemleri Genel olarak benzo[d]imidazollerin sentezi başlangıç maddelerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir. i) o-Fenilendiaminden hareketle sentezi ii) Monoaçil o-fenilendiaminden hareketle sentezi i) o-Fenilendiamin’den Hareketle Sentezi Benzo[d]imidazollerin, o-fenilendiaminden hareketle sentezleri Şekil 2.4’de verilmiştir. Şekil 2.4. o-Fenilendiaminden hareketle benzo[d]imidazol sentezi Karboksilik Asitler ile Reaksiyonu o-Fenilendiaminler, karboksilik asitler ile ısıtıldıklarında 2-sübstitüe benzo[d]imidazol türevlerini oluşturmaktadırlar. İlk olarak Ladenburg (21), o- fenilendiamin ve asetik asidin ısıtılması ile benzo[d]imidazol elde etmiştir. 7 Phillips (22), söz konusu reaksiyonu hidroklorik asit katalizörlüğünde çeşitli karboksilik asitler ile gerçekleştirdiğini bildirmiştir. Bu yöntem Phillips benzimidazol sentez yöntemi olarak bilinmektedir. Bu metotla, 2-alkilbenzo[d]imidazoller yüksek verimle elde edilirken, 2-arilbenzo[d]imidazoller düşük verimle elde edilmektedir. Hein ve arkadaşları (23), 2-arilbenzo[d]imidazol türevlerini, polifosforik asit katalizörlüğünde yüksek verimle sentezlediklerini bildirmişlerdir. Wen ve arkadaşları (24), sözkonusu reaksiyonu propilfosforik asit kullanarak gerçekleştirdiklerini bildirmiştir (Şekil 2.5). Şekil 2.5. o-Fenilendiamin ve karboksilik asitlerden hareketle benzimidazol sentezi Asit Anhidritler ile Reaksiyonu o-Fenilendiaminler ile asit anhidritlerin reaksiyonu sonucu, 2- sübstitüebenzo[d]imidazoller oluşmaktadır (Şekil 2.6) (19,25). Şekil 2.6 o-Fenilendiamin ve asit anhidrilerden hareketle benzimidazol sentezi Esterler ile Reaksiyon o-Fenilendiaminlerin, formik asit esterleriyle reaksiyonu sonucu benzo[d]imidazol, diğer esterlerle reaksiyonu sonucu ise 2- sübstitüebenzo[d]imidazol bileşikleri elde edilmektedir (Şekil 2.7) (19,23,26–28). 8 Şekil 2.7. o-Fenilendiamin ve esterlerden hareketle benzimidazol sentezi Amitler ile Reaksiyon o-Fenilendiaminlerin, çeşitli amitlerle asidik ortamda reaksiyonu sonucu benzo[d]imidazol bileşikleri elde edilmektedir (Şekil 2.8) (19,29). Şekil 2.8. o-Fenilendiamin ve amitlerden hareketle benzimidazol sentezi Açil Klorürler ile Reaksiyon o-Fenilendiaminlerinler, asit klorürler ile tepkime vererek benzo[d]imidazol türevlerini oluştururlar (19). Wang ve arkadaşları (30), sübstitüe fenilendiamin türevlerini 2-(benzoksi)asetil klorür bileşiği ile potasyum karbonat varlığında tepkimeye sokarak benzo[d]imidazol türevi bileşikler sentezlemişlerdir (Şekil 2.9). Şekil 2.9. o-Fenilendiamin ve açil klorürlerden hareketle benzimidazol sentezi Vishnu ve Kumar (31) bu reaksiyonu, o-fenilendiaminler ile asit klorürleri BF3.Et2O varlığında, Heravi ve arkadaşları (32) ise söz konusu reaksiyonu heteropoliasitler varlığında gerçekleştirdiklerini bildirmişlerdir. 9 Nitriller ile Reaksiyon o-Fenilendiaminlerin siyanojen bromür ile reaksiyonu sonucu 2- aminobenzo[d]imidazoller elde edilir (Şekil 2.10) (33–37). Şekil 2.10. o-Fenilendiamin ve siyanojen bromürden hareketle benzimidazol sentezi Aldehitler ile Reaksiyon o-Fenilendiaminler, aldehitler ile sodyum bisülfit (38–40) veya sodyum dikoloroiyodat (41) varlığında tepkimeye girerek benzo[d]imidazolleri oluştururlar (Şekil 2.11). Şekil 2.11. o-Fenilendiamin ve aldehitlerden hareketle benzimidazol sentezi Ketonlar ile Reaksiyon o-Fenilendiaminler, ketonlar ile tepkimeye girerek benzimidazolleri oluşturabilirler. Araştırmacılar, o-fenilendiaminler ile triflorometilaril ketonu reaksiyona sokarak 2-arilbenzo[d]imidazolleri elde etmişlerdir (Şekil 2.12) (42,43). Şekil 2.12. o-Fenilendiamin ve ketonlardan hareketle benzimidazol sentezi 10 Chang ve arkadaşları (44), o-fenilendiaminler ile β-ketosülfon bileşiklerini asetik asit varlığında reaksiyona sokarak benzo[d]imidazol türevlerini elde etmişlerdir (Şekil 2.13). Şekil 2.13. o-Fenilendiamin ve ketonlardan hareketle benzimidazol sentezi Aksenov ve arkadaşları (45), o-fenilendiamin ile 2-nitro-1-feniletan-1-on bileşiğini reaksiyona sokarak 2-fenilbenzo[d]imidazol türevlerini elde etmişlerdir (Şekil 2.14). Şekil 2.14. o-Fenilendiamin ve ketonlardan hareketle benzimidazol sentezi Karbondioksitten Hareketle Sentezi o-Fenilendiaminler, rutenyum bileşikleri katalizörlüğünde karbondioksit ile tepkimeye girerek benzimidazol türevlerini oluştururlar (Şekil 2.15) (46,47). Şekil 2.15. o-Fenilendiamin ve karbondioksitten hareketle benzimidazol sentezi Nitro Bileşiklerinden Hareketle Sentezi o-Fenilendiaminler ve nitro bileşikleri, polifosforik asit varlığında tepkimeye girerek benzimidazolleri oluştururlar (Şekil 2.16) (45). 11 Şekil 2.16. o-Fenilendiamin ve nitro bileşiklerinden hareketle benzimidazol sentezi ii. Monoaçil o-Fenilendiaminden Hareketle Sentezi Benzo[d]imidazoller, monoaçil o-fenilendiaminlerin doğrudan ısıtılması sonucu sentezlenebilirler. Sıcaklık, başlangıç maddesinin erime derecesinden daha yüksek olmalıdır (19,48). Bu bileşiklerin mineral asit veya asetik asit varlığında ısıtılması ile de halka kapanması gerçekleştirilir (Şekil 2.17) (19,49). Şekil 2.17. Monoaçil o-fenilendiaminden ve hareketle benzimidazol sentezi Benzo[d]imidazoller, diaçil o-fenilendiaminlerin ısıtılması sonucu da elde edilebilir. Ancak bu tepkime daha yüksek sıcaklıkta gerçekleşmektedir (19,48). Diğer Sentez Yöntemleri 1-(2-Aminofenil)-3-alkiltiyoüre bileşikleri, metil iyodür (50), bakır bileşikleri (51) veya civa oksit (52) katalizörlüğünde tepkimeye girerek 2- aminobenzo[d]imidazol türevlerini oluştururlar (Şekil 2.18). Şekil 2.18. Benzimidazolün 1-(2-aminofenil)-3-alkiltiyoüre bileşiklerinden hareketle sentezleri 12 2.1.2. Benzo[d]imidazollerin Kimyasal Özellikleri N-Alkilasyon Reaksiyonları Benzo[d]imidazoller, bazik ortamda alkil halojenürler ile 1 numaralı konumundan alkillenirler (Şekil 2.19) (19,53–55). Şekil 2.19. Benzimidazolün N-alkilasyon reaksiyonu N-Açilasyon Reaksiyonları N-Açilbenzo[d]imidazoller, açil klorür veya anhidritlerin benzo[d]imidazol halkası ile reaksiyonu sonucu elde edilirler (19,56,57). Eldebss ve arkadaşları (56), benzimidazol bileşiklerini asetil klorür ile reaksiyona sokarak N-asetil benzimidazol bileşiklerini elde ettiklerini bildirmişlerdir. Shakhidoyato ve arkadaşları (57), söz konusu reaksiyonu benzoil klorürün yanı sıra asetik anhidrit ile de gerçekleştirdiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.20). Şekil 2.20. Benzimidazolün N-açilasyon reaksiyonu Ding ve arkadaşları (58), benzimidazol bileşiklerini bakır(I) bromür ve piridin katalizörlüğünde benzoik asit ile reaksiyona sokarak N-sübstitüebenzoil benzimidazol türevlerini sentezlediklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.21). 13 Şekil 2.21. Benzimidazollerin benzoik asitler ile reaksiyonu Grignard Reaktifi ile Reaksiyonu Xin ve arkadaşları (59), 1 numaralı konumunda sübstitüent taşıyan benzimidazolleri, 1,3-bis(difenilfosfino)propan nikel(II) klorür (Ni(dppp)Cl2) katalizörlüğünde alkil magnezyum bromürler ile tepkimeye sokarak sp2 hibridizasyonu yapmış CH bağı alkilasyonunu gerçekleştirmişlerdir (Şekil 2.22). Şekil 2.22. Benzimidazollerin Grignard reaktifleri ile reaksiyonu Mannich Reaksiyonları Benzo[d]imidazoller, Mannich Reaksiyonu verebilen moleküllerdir (60–64). Jesudason ve arkadaşları (60), 2-sübstitüebenzimidazolleri formaldehit ve sekonder amin bileşikleri ile reaksiyona sokarak N-sübstitüe benzimidazol türevlerini sentezlediklerini bildirmişlerdir. Katritzky ve arkadaşları (61), benzimidazol, formaldehit ve pirolidin bileşiklerini reaksiyona sokarak 1-(pirolidin-1-il-metil)-1H- benzimidazol bileşiğini sentezlediklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.23). Şekil 2.23. Benzimidazollerin Mannich reaksiyonları 14 Chakkaravarthi ve arkadaşları (63), benzimidazol, formaldehit ve üreyi reaksiyona sokarak 1-((1H-benzimidazol-1-il)metil)üreyi elde ettiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.24). Şekil 2.24. Benzimidazollerin Mannich reaksiyonları Pernak ve arkadaşları (64), benzimidazolün 3-aminopiridin veya nikotinamit ile Mannich reaksiyonunu gerçekleştirdiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.25). Şekil 2.25. Benzimidazollerin Mannich reaksiyonları 2.1.3. Benzo[d]imidazollerin Spektral Özellikleri IR Spektrumları Benzo[d]imidazollerin IR spektrumları incelendiğinde, 3500-3300 cm-1 aralığında N-H gerilim (10,11,36,38,56,57,63,65–68) ve 3100-3000 cm-1 aralığında aromatik C-H gerilim (10,36,41,60,65) titreşimlerine ait piklerin gözlendiği bildirilmiştir. 1650-1400 cm-1 aralığında ise C=N ve C=C gerilim (10,36,38,39,41,56,57,60,65,68,69) ve N-H bükülme (36) titreşimlerine ait pikler gözlenmektedir. Bunlara ek olarak, 1250-1000 cm-1 aralığında C-N gerilim (36,63) ve 900-600 cm-1 aralığında C-H bükülme (36,60) titreşimlerine ait piklerin gözlendiği bildirilmiştir. 15 1H-NMR Spektrumları 1 Numaralı konumda sübstitüent taşımayan benzo[d]imidazol türevlerinin 1H-NMR spektrumlarında 13 ppm civarında NH protonuna ait yayvan bir pik gözlenmektedir (39,67,70–74). Bu bileşiklerde dötero solvanlar kullanıldığında söz konusu pikin kaybolduğu gözlenmiştir (75). Su ve arkadaşları (75), lansoprazolün DMSO-d6 içinde alınan 1H-NMR spektrumunda 7,7 ppm’de H4 ve H7, 7,3 ppm’de H5 ve H6 protonlarına ait pikleri yayvan ve dublet olarak gözlediklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.26). Şekil 2.26. Lansoprazol Ayrıca omeprazol sülfit bileşiğinin (Şekil 2.27) CDCl3 ve DMSO-d6 içinde alınan 1H-NMR spektrumları incelenmiş, DMSO-d6 içinde alınan spektrumda, H4 ve H7 protonlarına ait piklerin yayvan olarak çıktığı bildirilmiştir (Şekil 2.28) (75). Şekil 2.27. Omeprazol sülfit 16 Şekil 2.28. Omeprazol sülfitin DMSO-d6 ve CDCl3 solvanları içinde alınan 1H-NMR spektrumları (75). Nieto ve arkadaşları (74), benzo[d]imidazolun DMSO-d6 içinde alınan 1H- NMR spektrumunda H2 protonuna ait pikin 8,20 ppm’de, H4 ve H7 protonlarına ait piklerin 7,58 ppm’de, H5 ve H6 protonlarına ait piklerin 7,17 ppm’de gözlendiğini bildirmişlerdir. Araştırmacılar ayrıca benzo[d]imidazol bileşiğinin HMPA-d18 solvanı içinde 273 ile 300 K arasında değişen sıcaklarda spektrumlarını almışlardır. Düşük sıcaklıkta, H4, H5, H6, H7 protonlarının yayvan pikler verdiğini, sıcaklığın artması ile piklerin keskinleştiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.29) (74). Şekil 2.29. Benzo[d]imidazol bileşiğinin HMPA-d18 solvanı içinde 273 ile 300 K arasında değişen sıcaklarda spektrumlarını (74). 17 Ceniceros-Gomez ve arkadaşları (76), 2,6-bis(benzimidazol-2-il)piridinin 1H- NMR spektrumunu incelemişlerdir. Buna göre, bileşiğin benzimidazol kısmında, H4 protonunun 7,78, H5 protonunun 7,34, H6 protonunun 7,26, H7 protonunun ise 7,72 ppm’de pik verdiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.30). Şekil 2.30. 2,6-Bis(benzimidazol-2-il)piridin Refaat (73), 5-sübstitüe-2-(1H-benzimidazol-2-il)asetonitril bileşiklerinin 1H NMR spektrumlarında, NH protonuna ait piki 12 ppm civarında yayvan, 2 konumuna komşu metilen grubunun protonlarının 4,59 ppm civarında singlet, H4 protonuna ait piki 8,12 ppm civarında singlet, H6 protonuna ait piki 7,81 ppm civarında dublet, H7 protonuna ait piki ise 7,57 ppm civarında dublet olarak gözlediğini bildirmiştir (Şekil 2.31). Şekil 2.31. 5-Sübstitüe-2-(1H-benzimidazol-2-il)asetonitril Saczewski ve arkadaşları, N-sübstitüe benzimidazol türevi bileşiklerin 1H NMR spektrumlarında H4 protonlarının 7,48 ppm’de dublet, H7 protonlarının 7,66 ppm’de dublet, H5 ve H6 protonlarının 7,20-7,27 ppm arasında multiplet pikler verdiklerini bildirmişlerdir (77). 13C-NMR Spektrumları Ceniceros-Gomez ve arkadaşları, 2,6-bis(benzimidazol-2-il)piridinin 13C-NMR spektrumunda, bileşiğin C2 karbonunun 151 ppm’de, C4 karbonunun 120 ppm’de, C5 karbonunun 123 ppm’de, C6 karbonunun 124 ppm’de, C7 karbonunun 112 ppm’de, 18 C7a karbonunun 135 ppm’de ve C3a karbonunun 145 ppm’de pik verdiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.32) (76). Şekil 2.32. 2,6-Bis(benzimidazol-2-il)piridin Pilyugin ve arkadaşları, benzimidazol türevlerinin 13C-NMR spektrumunu incelediklerinde, benzo[d]imidazol halkasına ait C2, C4, C5, C6, C7, C7a ve C3a karbon atomlarının sırasıyla, 144-156, 112-115, 120-126, 121-131, 112-115, 129-136 ve 127-135 ppm aralıklarında pik verdiklerini bildirmişlerdir (78). Nieto ve arkadaşları, benzo[d]imidazol bileşiğinin DMSO-d6 içinde alınan 13C- NMR spektrumunda C4 ve C7 karbonlarının 115 ppm’de, C5 ve C6 karbonlarının 121 ppm’de, C3a ve C7a karbonlarının ise 138 ppm’de pik verdiklerini bildirmişlerdir (74). Omeprazol sülfit bileşiğinin DMSO-d6 içinde alınan 13C-NMR spektrumunda benzo[d]imidazol halkasındaki C2, C4, C5, C6, C7, C7a ve C3a karbon atomlarına ait piklerin sırasıyla, 148, 114, 104, 155, 97, 141 ve 132 ppm’de görüldükleri bildirilmiştir (Şekil 2.33) (75). Şekil 2.33. Omeprazol sülfit Kütle Spektrumları Elektrosprey iyonizasyon kütle spektroskopisi (ESI-MS), termal olarak kararsız moleküllerin parçalanma olmadan gaz fazına geçen iyonlarının ölçülmesine dayanan bir tekniktir (79). Analit, düşük miktardaki enerjiyi tutar fakat genellikle parçalanma gerçekleşmez. Bu yöntemde, moleküle ait [M+H]+, [M+Na]+ ve [M+K]+ pikleri görülebilir (80). 19 2.1.4. Benzimidazollerin Biyolojik Özellikleri Benzimidazoller, ilaç moleküllerinde çok yaygın kullanılan hetero halkalardır. Günümüzde, mebendazol, omeprazol, emedastin, astemizol, kandesartan, telmisartan, droperidol, bendamustin, bilastin gibi benzimidazol türevi birçok bileşik klinikte kullanılmaktadır (Şekil 2.34). Benzimidazoller üzerinde yapılan yoğun çalışmalar, bu bileşiklerin antitüberküler, antiinflamatuar, analjezik, antifungal, antiviral, antihipertansif, antihelmintik, antidiyabetik ve kontraseptif aktivite gösterdiklerini ortaya çıkarmıştır (81–83). Şekil 2.34. Klinikte kullanılan bazı benzimidazol bileşikleri 20 Antimikobakteriyel Etkili Benzimidazoller Awasthi ve arkadaşları (12), 2 numaralı konumunda siklohekzil sübstitüenti taşıyan benzimidazol türevlerinin M. tuberculosis H37Rv’ye karşı aktivitelerini incelemişlerdir. Özellikle amit ve karbamat taşıyan türevlerin oldukça yüksek antimikobakteriyel etkiye (MİK= 0,06 ve 0,16 µg/mL) sahip olduklarını bildirmişlerdir (Şekil 2.35). Şekil 2.35. 2-Siklohekzil benzimidazoller Anand ve arkadaşları (84), fenilbütenil taşıyan benzimidazol türevlerinin MİK değerlerinin 1,56-12,5 µg/mL aralığında olduğunu göstermişlerdir (Şekil 2.36). Şekil 2.36. Fenilbütenil taşıyan benzimidazol Ranjith ve arkadaşları (85), sülfonil içeren benzimidazol türevlerinin M. tuberculosis H37Rv suşuna karşı aktivitelerini incelemişler ve 5 numaralı konumunda brom taşıyan türevlerin M. tuberculosis’e karşı izoniyazit kadar antimikobakteriyel etki gösterdiklerini bildirilmişlerdir (Şekil 2.37). 21 Şekil 2.37. Fenilsülfonil taşıyan benzimidazoller Kumar ve arkadaşları (14), elde ettikleri 1-fenilpropenoilbenzimidazol türevlerinin M. tuberculosis’e karşı antitüberküler aktivitesini incelemişlerdir. Bu türevlerden benzimidazol yapısının 2 numaralı konumda alkil ve aril taşıyan türevlerin yüksek antimikobakteriyel aktivite gösterdikleri bildirilmiştir (Şekil 2.38). Şekil 2.38. 1-Fenilpropenoilbenzimidazol türevi bileşikler Park ve arkadaşları (13), 6 numaralı konumda eter/tiyoeter yapısı taşıyan benzimidazol türevlerinin, M.tuberculosis H37Rv’ye karşı yüksek antimikobakteriyel aktivite (MİK = 0,63-12,5 µg/mL) gösterdiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.39). Şekil 2.39. Eter/tiyoeter yapısı taşıyan benzimidazol bileşikleri Hameed ve arkadaşları (86), 2 numaralı konumda piperidin taşıyan benzimidazol türevleri üzerinde yaptıkları çalışmada 4-((6-okso-5-(2-(4-(5- (triflorometil)-1H-benzo[d]imidazol-2-il)piperidin-1-il)etil)-5,6-dihidro-1,5-naftiridin- 22 3-il)oksi)benzensülfonamidin M. tuberculosis’e karşı MİK değerinin 0,19 µg/mL olduğunu ve M. tuberculosis DNA girazı inhibe ettiğini bildirmişlerdir. Gobis ve arkadaşları (15), 2 numaralı konumunda siklohekziletil taşıyan benzimidazollerin M. tuberculosis H37Rv’ye karşı antimikobakteriyel aktivitelerini incelemişler ve benzimidazol çekirdeğinde halojen veya metil taşıyan türevlerinin serinin en aktif (MİK= 0,75 µg/mL) türevleri olduğunu ortaya koymuşlardır (Şekil 2.40). Şekil 2.40. 2-Siklohekziletil benzimidazoller Desai ve arkadaşları (10), sentezledikleri bir seri 1-(-(1-(1H-benzo[d]imidazol- 2-il)etiliden)amino)-6-(benzilidenamino)-4-(4-nitrofenil)-2-okso-1,2-dihidropiridin- 3,5-dikarbonitril türevinin dikkate değer antimikobakteriyel aktivite gösterdiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.41). Şekil 2.41. 1-(-(1-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)etiliden)amino)-6-(benzilidenamino)-4- (4-nitrofenil)-2-okso-1,2-dihidropiridin-3,5-dikarbonitril 2.2. Akrilonitriller Akrilonitriller (α, β doymamış nitriller), vinil yapısına nitrilin getirilmesi ile oluşan bileşiklerdir (Şekil 2.42) (87). 23 Şekil 2.42. Akrilonitrilin numaralandırılması 2.2.1. Akrilonitrillerin Sentez Yöntemleri Akrilonitriller genellikle; (a) asetonitril ve karbonil bileşiklerinin kondenzasyonu (b) alkinnitrillerin konjuge katımı veya redüksiyonu (c) vinil halojenürlere nitril grubunun katımı (d) vinil anyonlarının nitrillenmesi olmak üzere dört farklı yöntem ile elde edilirler (Şekil 2.43) (88). Şekil 2.43. Akrilonitril yapısının sentez yöntemleri a) Asetonitril ve Karbonil Bileşiklerinin Kondenzasyonu ile Sentezleri Akrilonitrillerin sentezinde en yaygın kullanılan yöntem karbonil bileşiklerinin asetonitril anyonları ile reaksiyonudur. Asetonitril anyonu hızla karbonil bileşiği ile reaksiyona girerek β-alkoksinitrilleri oluşturur ve takiben bazik ortamda akrilonitrile dönüşür. Bu reaksiyon genellikle bazik ortamda (piperidin, potasyum hidroksit, sodyum hidroksit, potasyum karbonat, trietilamin veya alkali metal alkoksitler gibi) ve polar çözücüler (etanol, metanol veya tetrahidrofuran gibi) içinde gerçekleştirilir (Şekil 2.44) (17,88–93). 24 Şekil 2.44. Asetonitril ve karbonil bileşiklerinin kondenzasyonu ile akrilonitril sentezleri Loupy ve arkadaşları (91), çözücü kullanmadan ekivalan miktarda sübstitüe asetonitril ve 4-metoksibenzaldehit karışımından potasyum hidroksit veya potasyum metoksit katalizörlüğünde oda sıcaklığında reaksiyona sokarak 2-sübstitüe-3-(4- metoksifenil)akrilonitrilleri elde ettiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.45). Şekil 2.45. Sübstitüe asetonitril ve 4-metoksibenzaldehitten hareketle akrilonitril sentezi Birçok 3-mono veya 3,3-disübstitüe akrilonitrilin sentezi aldehit ve keton kondenzasyonu ile gerçekleşmektedir. Ancak 2,3-disübstitüe akrilonitrillerin sentezi genellikle çoklu reaksiyonlar sonucu gerçekleşebilmektedir. Tomioka ve arkadaşları geliştirdikleri yöntem ile asetonitrilden hareketle 2,3-disübstitüe akrilonitrillerin sentezini başarmışlardır. Bu yöntemde, ilk olarak bis(diizopropilamino)kloroboran ve n-bütil lityum kullanılarak asetonitrilden α-boril karbanyon oluşturulmuştur. Oluşan karbanyon uygun alkil halojenür ile reaksiyona sokulmuştur. Takiben bazik ortamda aldehit ile muamele edilerek amaçlanan 2,3-disübstitüeakrilonitrillere ulaşılmıştır (Şekil 2.46) (94). Şekil 2.46. Asetonitrilden hareketle 2,3-disübstitüe akrilonitril sentezi 25 Kisanga ve arkadaşları (95), aromatik aldehitlerin asetonitril ile tepkimesinde katalizör olarak iki adet non-iyonik süper baz bileşiğini kullanmışlardır. Bu katalizörlerden ilkinin yapısı, 2,8,9-trimetil-2,5,8,9-tetraaza-1- fosfabisiklo[3.3.2]dekan iken ikinci katalizör 2,9-diizopropil-2,5,8,9-tetraaza-1- fosfabisiklo[3.3.2]dekan yapısına sahiptir. Bu katalizörler yardımıyla aromatik aldehitlerin asetonitril ile 40-50 °C’deki reaksiyonu sonucu yüksek verimle akrilonitril bileşiklerinin elde edildiği bildirilmiştir (Şekil 2.47). Şekil 2.47. Aromatik aldehitlerden hareketle akrilonitril sentezi b) Alkinnitrillerden Hareketle Sentezleri Fleming ve arkadaşları (96,97), bazik ortamda stabil olmayan 4- hidroksialkinnitrilleri Grignard reaktifleri ile reaksiyona sokarak tri- veya tetra- sübstitüe akrilonitrilleri elde etmişlerdir (Şekil 2.48). Şekil 2.48. Alkinnitrillerden hareketle akrilonitril sentezi c) Vinil Halojenürlere Nitril Grubunun Katımı ile Sentezleri Halojen fonksiyonel grubu taşıyan disübstitüe veya trisübstitüe vinil yapıları, uygun katalizör ile akrilonitrillere dönüşebilirler. Toye ve arkadaşları, 1-kloro-2,2- disübstitüe-N,N-dimetiletenaminleri, potasyum siyanür veya çinko siyanür ile tepkimeye sokmuş ve 2-(N,N-dimetillamino)-3,3-disübstitüeakrilonitril molekülünü sentezlediklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.49) (98). 26 Şekil 2.49. 1-Kloro-2,2-disübstitüe-N,N-dimetiletenaminlerden hareketle akrilonitril sentezi Funabiki ve arkadaşları (99), vinil halojenür bileşiklerini tetrasiyanokobaltat ve potasyum siyanür varlığında tepkimeye sokarak akrilonitril bileşiklerini sentezlemişlerdir (Şekil 2.50). Şekil 2.50. Vinil halojenürlere nitril grubunun katımı ile akrilonitril sentezi 1-Bromohekz-1-en, tetrakis(trifenilfosfin)paladyum (Pd(PPh3)4) ve 1,4,7,10,13,16-hekzasiklooktadekan (18-crown-6) varlığında potasyum siyanür ile tepkimeye girerek akrilonitrilleri oluştururlar (Şekil 2.51) (100,101). Şekil 2.51. 1-Bromohekz-1-enden hareketle akrilonitril sentezi d) Vinil Anyonlarının Nitrillenmesi ile Sentezleri Murray ve arkadaşları (102), okt-1-en-1-illityumu fenil siyanat ile - 70 ° C’de eter içinde tepkimeye sokmuşlar ve akrilonitril türevi olan non-2-ennitril bileşiğini sentezlemişlerdir (Şekil 2.52). 27 Şekil 2.52. Okt-1-en-1-illityumdan hareketle akrilonitril sentezi Diğer Yöntemler Karp ve arkadaşları (103), etil akrilat ve amonyağı titanyum dioksit varlığında reaksiyona sokarak akrilonitrili sentezlemişlerdir (Şekil 2.53). Şekil 2.53. Etil akrilattan hareketle akrilonitril sentezi Oda ve arkadaşları (104), ketonların trimetilsilil siyanit (TMSCN) ile reaksiyon vererek akrilonitril yapısına sahip bileşiklerin elde edildiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.54). Şekil 2.54. Ketonlardan trimetilsilil siyanit (TMSCN) ile akrilonitril sentezi Ballini ve arkadaşları (105), 1,8-diazabisiklo[5.4.0]undeka-7-en (DBU) katalizörlüğünde nitro alkil/nitro sikloalkil bileşiklerinin 2-kloro-3-fenilsülfonil propannitril ile tepkimesi ile akrilonitril bileşiklerini sentezlemişlerdir (Şekil 2.55). 28 Şekil 2.55. 1,8-Diazabisiklo[5.4.0]undeka-7-en (DBU) katalizörlüğünde akrilonitril sentezi 2.2.2. Akrilonitrillerin Kimyasal Özellikleri Redüksiyon Reaksiyonları Dubey ve arkadaşları (106), sodyum borhidrür (NaBH4) ile akrilonitril yapısını redükte ederek 2-(1H-benzimidazol-2-il)-3-arilpropannitrili elde etmişlerdir. Nitril grubu, bu reaksiyondan etkilenmemiştir (Şekil 2.56). Şekil 2.56. Akrilonitrillerin sodyum borhidür ile redüksiyonu Ayrıca araştırmacılar, söz konusu yapıya nitril yerine hidrojen veya metil getirildiğinde NaBH4 ile redüksiyonun gerçekleşmediğini, ancak katalitik hidrojenasyon ile bu redüksiyonunun sağlandığını bildirmişlerdir. Bu da akrilonitril yapısında olduğu gibi elektron çeken gruplar ile konjuge olan C=C bağlarının NaBH4 ile seçici olarak redükte edildiğini göstermiştir (Şekil 2.57) (106). 29 Şekil 2.57. Akrilonitrillerin redüksiyonu Blay ve arkadaşları (107), 3,3-disübstitüe akrilonitril bileşiklerini, sodyum hidrojen tellür reaktifi kullanarak redükte ettiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.58). Şekil 2.58. Akrilonitrillerin sodyum hidrojen tellür ile redüksiyonu Mekhaev ve arkadaşları (108), akrilonitril bileşiğini iridyum metali katalizörlüğünde redükte ederek propannitril bileşiğini elde ettiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.59). Şekil 2.59. Akrilonitrillerin katalitik redüksiyonu Bhor ve arkadaşları (109), 2,3-diarilsübstitüe akrilonitril bileşiklerini trifenilfosfin ve palladyum asetat katalizörlüğünde redükte ettiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.60). 30 Şekil 2.60. Akrilonitrillerin trifenilfosfin ve palladyum asetat ile redüksiyonu Yang ve arkadaşları (110), disübstitüe akrilonitrilleri metal bileşikleri kullanmadan redükte ettiklerini, katalizör olarak amonyak boran bileşiği kullandıklarını bildirmişlerdir (Şekil 2.61). Şekil 2.61. Akrilonitrillerin amonyak boran ile redüksiyonu Epoksidasyon Reaksiyonları Chang ve arkadaşları (111), akrilonitril bileşiğini sodyum 2,2,2-trifloroasetat bileşiği ile azobisizobutironitril katalizörlüğünde reaksiyona sokarak 2,2- diflorosiklopropankarbonitril bileşiğini elde ettiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.62). Şekil 2.62. Akrilonitrilin epoksidasyonu Staas ve arkadaşları (112), 2-kloroakrilonitril bileşiğini potasyum hidroksit ve metilnitronitrozoguanidin ile reaksiyona sokarak 1-klorosiklopropankarbonitril bileşiğini elde ettiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.63). Şekil 2.63. Akrilonitrilin epoksidasyonu 31 Akrilonitrillerin Halojenlenmesi Sainz-Diaz ve arkadaşları (113), akrilonitril bileşiğini bromla tepkimeye sokarak 2,3-dibromo propiyonitril bileşiğini elde ettiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.64). Şekil 2.64. Akrilonitrilin halojenlenmesi Fox ve arkadaşları (114), krotonitril bileşiğini, hidrojen bromür ve brom ile reaksiyona sokarak ve 2,3-dibromobütannitril bileşiğini elde etmişlerdir (Şekil 2.65). Şekil 2.65. 3-Metilakrilonitrilin halojenlenmesi 2.2.3. Akrilonitrillerin Spektral Özellikleri IR Spektrumları Akrilonitrillerin IR spektrumları incelendiğinde, 2230-2210 cm-1’de C≡N gerilim, 1600-1200 cm-1 arasında C=C gerilim titreşimlerine ait piklerin gözlendiği bildirilmiştir (Şekil 2.66) (88–90,93,97,115–117). Şekil 2.66. 4-Sübstitüe-3,4-dimetilpent-2-ennitriller 3-Fenilakrilonitrilin IR spektrumunda, 2223 cm-1’de C≡N gerilim titreşimine ait pikin gözlendiği bildirilmiştir (Şekil 2.67) (115). 32 Şekil 2.67. 3-Fenilakrilonitril 4,4,4-Trifluoro-3-fenil-2-iyodo-büt-2-ennitrilin IR spektrumunda, 2220 cm- 1’de C≡N gerilim titreşimine ait pikin gözlendiği bildirilmiştir (Şekil 2.68) (116). Şekil 2.68. 4,4,4-Trifluoro-3-fenil-2-iyodo-büt-2-ennitril 2-(1H-Benzimidazol-2-il)-3-arilakrilonitrillerin IR spektrumlarında, 2243-2213 cm-1 arasında C≡N gerilim titreşimlerine ait piklerin gözlendiği bildirilmiştir (Şekil 2.69) (89,93). Şekil 2.69. 2-(1H-Benzimidazol-2-il)-3-arilakrilonitril 2-(Benzotiyazol-2-il)-3-arilakrilonitrillerin IR spektrumlarında, 2229-2211 cm- 1 arasında C≡N gerilim titreşimlerine ait piklerin gözlendiği bildirilmiştir (Şekil 2.70) (90). Şekil 2.70. 2-(Benzotiyazol-2-il)-3-arilakrilonitril 33 1H-NMR Spektrumları Akrilonitrillerin 1H-NMR spektrumlarında, E/Z izomerleri nedeniyle beklenenden daha fazla pik görülebilir. Saczewski ve arkadaşları (89), sentezledikleri 2-(5-metil-1H-[1,2,4]-triazol-3- il)-3-(3-nitrofenil)-akrilonitril bileşiğinin yapısını X-ray kromatografisi ile aydınlatmışlar ve bileşiğin E izomeri olduğunu bildirmişlerdir. Bu bileşiğin 1H-NMR spekroskopisini de analiz eden araştırmacılar, olefinik protonun 8,86 ppm’de singlet pik verdiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.71). Şekil 2.71. 2-(5-Metil-4H-[1,2,4]-triazol-3-il)-3-(3-nitrofenil)-akrilonitril Loupy ve arkadaşları (91), 2,3-disübstitüeakrilonitril türevi bileşikler sentezlemiş, bileşikleri stereoizomerlerine göre E ve Z olarak ayırmışlardır. Z izomeri bileşiklerde, akrilonitril yapısının 3 numaralı karbon atomu üzerindeki hidrojen atomunun pikinin 6,78-7,45 ppm aralığında singlet gözlendiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.72). Şekil 2.72. 2,3-Disübstitüeakrilonitriller Parveen ve arkadaşları (117), X ray kristallografisi ile Z izomeri olduğunu kanıtladıkları 2-(4-nitrofenil)-3-sübstitüeakrilonitril bileşiklerinin 3 numaralı konumundaki protonun 6,98-8,85 ppm aralığında singlet pik verdiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.73). 34 Şekil 2.73. 2-(4-nitrofenil)-3-sübstitüeakrilonitriller 13C-NMR Spektrumları Akrilonitrilin 13C NMR spektrumunda, 116 (C1 karbon atomu), 106 (C2 karbon atomu) ve 136 (C3 karbon atomu) ppm civarında üç pik gözlenir (Şekil 2.74) (118– 120). Şekil 2.74. Akrilonitrilin numaralandırılması Loupy ve arkadaşları (91), 2,3-disübstitüeakrilonitril türevi bileşikler sentezlemiş, bileşikleri stereoizomerisine göre E ve Z olarak ayırmışlardır. Akrilonitril yapısının 1 numaralı karbonunun, Z izomerlerinde 118,05-120,96 ppm aralığında; E izomerinin 117,68 ppm’de, 2 numaralı karbonun Z izomerlerinde 108,46-114,18 ppm aralığında; E izomerinin 113,56 ppm’de ve 3 numaralı karbonun Z izomerlerinde 139,81-148,35 ppm aralığında, E izomerlerinde 143,58 ppm’de pikler verdiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.75). Şekil 2.75. 2,3-Disübstitüeakrilonitriller Parveen ve arkadaşları (117), Z stereoizomerisine sahip iki seri 2,3- disübstitüe akrilonitril bileşiği sentezlemişlerdir. X-ray kromatografisi ile yapısını 35 aydınlattıkları [3-(2’,3’-Dimetoksifenil)-2-(4’’-nitrofenil)-akrilonitril] bileşiğinin Z formunda olduğu bildirilmiştir. Bu bileşikteki 2 numaralı karbon atomunun 110 ppm’de pik verirken 3 numaralı karbon atomunun 140 ppm’de pik verdiği bildirilmiştir. Her iki seri bileşikte de 1 numaralı karbon olan siyano grubunun karbonunun 116-118 ppm aralığında pik verdiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.76). Şekil 2.76. 2,3-Disübstitüeakrilonitriller 2.2.4. Akrilonitrillerin Biyolojik Özellikleri Antimikobakteriyel Aktivite Reshma ve arkadaşları (17), E-2-(benzotiyazol-2-il)-3-(5-sübstitüeheteroaril- 2-il)akrilonitril türevi bileşikler sentezlemişler ve bileşiklerin antimikobakteriyel aktivitesini incelemişlerdir. Sentezlenen bileşiklerden E-5-(5-(2-(benztiyazol-2-il)-2- siyanovinil)tiyofen-2-il)izoftalik asidin, dikkate değer antimikobakteriyel aktivite gösterdiğini, bu etkisini M. tuberculosis’in protein sentez yolağında görev alan lizin- ε-aminotransferaz enzimini inhibe ederek gösterdiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.77). Şekil 2.77. E-2-(benzotiyazol-2-il)-3-(5-sübstitüeheteroaril-2-il)akrilonitril Sanna ve arkadaşları (18,121), 2 numaralı konumunda benzotriazol taşıyan akrilonitril yapısındaki bileşiklerin antimikobakteriyel aktivitelerini incelemişlerdir. 36 Bu bileşikler arasından E-2-(1H-benzotriazol-2-il)-3-fenilakrilonitril ve E-(2-(1H- benzotriazol-1-il)-3-(4-bromofenil)akrilonitrilin (M. tuberculosis H37Rv karşısında 12,5 µM konsantrasyonda sırasıyla %98 ve %99 inhibisyon yapmaktadırlar) serinin en aktif türevleri olduğunu bildirmişlerdir (Şekil 2.78). Şekil 2.78. E-(2-(1H-benzotriazol-2-il)-3-(4-sübstitüefenil)akrilonitril Antikanserojen Aktivite Ohsumi ve arkadaşları (122), bazı akrilonitril türevlerini de içeren çeşitli bileşikler sentezlemişler ve aktivitelerini ölçmüşlerdir. Sentezlenen bileşiklerden 3- (3-amino-4-metoksifenil)-2-(3,4,5-trimetoksifenil)akrilonitril bileşiğinin, Colon 26, Colon 38 ve 3LL fare tümör hücre modelinde antikanserojen veya antitümör aktivite gösterdiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.79). Şekil 2.79. 3-(3-Amino-4-metoksifenil)-2-(3,4,5-trimetoksifenil)akrilonitril Saczewski ve arkadaşları (77), bir seri 2-heteroarilakrilonitril bileşiği sentezlemişler ve bu bileşiklerin antikanserojen aktivitelerini incelemişlerdir. Bileşiklerden 2-(5,6-dimetilbenzimidazol-2-il)-3-(5-nitrotiyofen-2-il)akrilonitrilin çeşitli kanser hücre hatlarına (RT-4, RT-112, 5637, KYSE-70, KYSE-510, KYSE-520, YAPC, DAN-G, SISO, LCLC-103H, MCF-7, A-427) karşı oldukça yüksek antikanserojen aktivite gösterdiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.80). 37 Şekil 2.80. 2-(5,6-Dimetilbenzimidazol-2-il)-3-(5-nitrotiyofen-2-il)akrilonitrilin Hranjec ve arkadaşları (72), sentezledikleri 2,3-disübstitüe akrilonitril türevleri arasından 2-(benzimidazol-2-il)-3-(2-N-metilprolil)akrilonitril bileşiğinin, HeLa (servikal karsinoma) hücre hattına karşı güçlü antikanserojen aktivite (IC50 = 0,8 µM) gösterdiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.81). Şekil 2.81. 2-(Benzimidazol-2-il)-3-(2-N-metilprolil)akrilonitril Penthala ve arkadaşları (123), 3-(benzotiyofen-2-il)-2- (sübstitüefenil)akrilonitril türevi bileşikler sentezlemişler ve bileşiklerin antikanserojen aktivitelerini 60 farklı kanser hücre hattına karşı test etmişlerdir. Araştırmacılar, sentezledikleri bileşiklerden fenil halkasında metoksi yapısı taşıyan türevlerin hemen hemen bütün hücre hatlarına karşı güçlü antikanserojen aktivite gösterdiklerini bildirmişlerdir (Şekil 2.82). Şekil 2.82. 3-(Benzotiyofen-2-il)-2-(sübstitüefenil)akrilonitril Quiroga ve arkadaşları (120), 2-heteroaril-3-sübstitüefenilakrilonitril türevi bileşikler sentezlemişler ve bileşiklerin sitotoksik aktivitelerini MCF-7 (meme hücresi), H460 (akciğer) ve SF268 (merkezi sinir sistemi) hücre hatlarına karşı test etmişlerdir. Bu bileşiklerden 2-(tiyofen-2-il)-3-(4-metilfenil)akrilonitril, üç hücre 38 hattına karşı güçlü antikanserojen aktivite (IC50 =0,10-0,18 µg/mL) göstermiştir (Şekil 2.83). Şekil 2.83. 2-Heteroaril-3-sübstitüefenilakrilonitril Carta ve arkadaşları (124), 3-aril-2-(1H-benzotriazol-1-il)akrilonitril türevleri sentezlemişler ve bileşiklerin antiproliferatif etkisi üzerinde çalışmışlardır. Sentezlenen bileşiklerden 2-(1H-benzotriazol-1-il)-3-(4-metoksifenil)akrilonitrilin, hematolojik tümör hücre hatlarına (CCRF-CCM, WIL-2NS, CCRF-SB) ve insan solit tümör hücre hatlarına (SKMEL28, MCF7, SKMES-1, HepG2, DU145) karşı yüksek aktiviteler (IC50 değerleri sırasıyla; 0,09-0,2 µM ve 0,1-0,8 µM) gösterdiği bildirilmiştir (Şekil 2.84). Şekil 2.84. 3-Aril-2-(1H-benzotriazol-1-il)akrilonitril Antimikrobiyal Aktivite Saczewski ve arkadaşları (77), 2-(3H-imidazo[4,5-b]piridin-2-il)-3-(5- nitrotiyofen-2-il)akrilonitrilin, S. aureus ve S. epidermidis suşlarına karşı (sırasıyla MİK= 6,4 ve 3,2 µM) dikkate değer antimikrobiyal aktivite gösterdiğini bildirmişlerdir (Şekil 2.85). Şekil 2.85. 2-(3H-İmidazo[4,5-b]piridin-2-il)-3-(5-nitrotiyofen-2-il)akrilonitril 39 Anti Alzheimer Aktivite Parveen ve arkadaşları (117), 2,3-disübstitüe akrilonitril türevlerinin asetilkolinesteraz inhibitör aktivitelerini incelemiş ve Z-2-(4-nitrofenil)-3-(3,4,5- trimetoksifenil)akrilonitril ve Z-3-(2-amino-4-okso-4H-kromen-3-il)-2-(4- nitrofenil)akrilonitrilin serinin en aktif bileşikleri (sırasıyla IC50 = 0,20 ve 0,22 µM) olduğunu bildirmişlerdir (Şekil 2.86). Şekil 2.86. Z-2-(4-Nitrofenil)-3-(3,4,5-trimetoksifenil)akrilonitril ve Z-3-(2-amino-4- okso-4H-kromen-3-il)-2-(4-nitrofenil)akrilonitril Torre ve arkadaşları (90), bir seri 2-(benzotiyazol-2-il)-3-heteroarilakrilonitril türevlerinin asetilkolinesteraz inhibitör aktivitelerini incelemiş ve 2-(benzo[d]tiyazol- 2-il)-3-(5-(4-klorofenil)furan-2-il)akrilonitril serinin en aktif türevi (IC50=64 µM) olduğunu bildirilmiştir (Şekil 2.87). Şekil 2.87. 2-(Benzo[d]tiyazol-2-il)-3-(5-(4-klorofenil)furan-2-il)akrilonitril Antioksidan Aktivite Parmar ve arkadaşları (125), 2-(5-aril-1H-pirazol-3-il)-3-(1H-pirol-2- il)akrilonitril türevi bileşikler sentezlemiş ve antioksidan özelliklerini incelemişlerdir. Sentezlenen bileşiklerden Z-2-[5-(3-bromofenil)pirazol-3-il]-3-(pirol-2-il)akrilonitril, E-2-[5-(4-metilfenil)pirazol-3-il]-3-(pirol-2-il)akrilonitril ve E-2-[5-(3- 40 metoksifenil)pirazol-3-il]-3-(pirol-2-il)-akrilonitrilin güçlü antioksidan aktivite gösterdikleri bildirmişlerdir (Şekil 2.88). Şekil 2.88. 2-(5-aril-1H-pirazol-3-il)-3-(1H-pirol-2-il)akrilonitril türevi bileşikler 2.3. Tüberküloz ve Antitüberküler İlaçlar Tüberküloz, M. tuberculosis basilinin sebep olduğu bulaşıcı bir hastalıktır. Enfeksiyon, hastalık patojenini içeren havanın solunması ile bulaşmaktadır. 1998 Yılında genom dizilimi tanımlanan M. tuberculosis, ilk olarak Robert Koch tarafından 1882 yılında keşfedilmiştir. (126,127). Dünyada tüberküloz insidansının dağılımı % 45 Güneydoğu Asya, % 25 Afrika, % 17 Batı pasifik ülkeleri, % 7 Doğu Akdeniz ülkeleri, % 3 Avrupa ve % 3 Amerika şeklindedir (6). Türkiye’de 2016 yılında 12 bin tüberküloz vakası görüldüğü ve bunların %5,2’sinin ölümle sonuçlandığı bildirilmiştir (128). Dünyada özellikle fakir nüfusu etkileyen tüberküloz, 21. yüzyılda en büyük halk sağlığı sorunlarından biri olarak görülmektedir ve ölüm nedenleri arasında ilk on sırada yer alır. Dünya Sağlık Örgütü verilerine göre, 2017 yılında 10 milyon insanda (5,8 milyon erkek, 3,2 milyon kadın ve 1 milyon çocuk) bu hastalık ortaya çıkarken, tüberküloz kaynaklı 1,4 milyon ölüm görülmüştür (1,2). Tüberküloz olguların 558,000’inde antimikobakteriyel ilaçlara karşı direnç geliştiği (rifampisin dirençli, çoklu ilaca dirençli veya yaygın ilaca dirençli olmak üzere) bildirilmiştir (3). Çoklu ilaca dirençli tüberküloz (Mdr-Tb); izoniyazit ve rifampisine dirençli suşların oluşturduğu bir tüberküloz çeşididir. Yaygın ilaçlara dirençli tüberküloz (Xdr-Tb) ise temel anti tüberküloz ilaçların en az dört tanesine dirençli suşların oluşturduğu 41 tüberküloz çeşididir. Direnç gelişmesi, bu hastalığın önlenmesi, tedavisi ve kontrolü için yeni zorluklar doğurmaktadır (1,6). Ayrıca M. tuberculosis ile enfekte olmuş bireylerin çoğu asemptomatik kalarak patojenin rezervuarı görevi görür bu duruma latent tüberküloz denir. Latent tüberkülozlu bireylerin çoğunluğunda tüberküloz hastalığının belirtileri gözlenmez, ancak aktif tüberküloz hastalığı geliştirme ve hastalığın bulaşıcı olma riski vardır. Latent tüberkülozlu bireylerde hastalığın gelişme riski birkaç faktöre bağlıdır. Bunlardan en önemlisi konağın immünolojik durumudur. Bu etmenler, hastalığın kontrolünü önemli ölçüde zorlaştırmaktadır (129–131). Tüberküloz, HIV koenfeksiyonu ile birlikte son derece ölümcül bir hastalık haline gelir (1). HIV enfeksiyonu, hem yeni M. tuberculosis enfeksiyonu hem de latent enfeksiyonun aktivasyon oranını belirgin şekilde arttırmaktadır (2,132). Tüberküloz Tedavisinde Kullanılan İlaçlar Tüberküloz için standart tedavide, ilk 2 ay izoniyazit, rifampisin, pirazinamit tedavisi, takip eden 4 ayda izoniyazit, rifampisin tedavisi uygulanır. Bu tedaviden sonra hasta bakteriden ari olarak kabul edilir. Latent tüberküloz için ise izoniyazit veya izoniyazit rifapentin kombinasyonu ile tedavi sağlanır (4,129,133,134). Antimikobakteriyel ilaçlar, birkaç yolak üzerinden etki gösterebilmektedirler. Bu yolaklar; mikolik asit sentez inhibisyonu (izoniyazit ve etiyonamit), RNA sentez inhibisyonu (rifampisin), DNA giraz sentez inhibisyonu (florokinalonlar), protein sentez inhibisyonu (streptomisin, amikasin, kapreomisin, kanamisin), yağ asidi sentez inhibisyonu (pirazinamit), peptidoglikan sentez inhibisyonu (sikloserin), folik asit sentez inhibitörü [4-aminosalisilik asit (PAS)], arabinogalaktan sentez inhibisyonu (etambutol) olarak sınıflandırılabilir (135). Dünya Sağlık Örgütü, antitüberküler ilaçları 5 gruba ayırmıştır. İlk grup, birinci seçenek antitüberküler ilaçları içerirken, grup numarası arttıkça ikinci seçenek antitüberküler ilaçlar görülmektedir. Ayrıca grup numarası ilerledikçe ilaçların toksisitesi de artmaktadır (136). 42 Grup 1: Birinci seçenek oral antitüberküler ilaçlar. Grup 2: Enjeksiyon yoluyla verilen antitüberküler ilaçlar. Grup 3: Florokinolonlar. Grup 4: İkinci seçenek oral bakteriyostatik antitüberküler ilaçlar. Grup 5: İlaca dirençli tüberküloz tedavisinde uzun vadeli kullanımda güvenilirliği hakkında sınırlı bilgi olan ilaçlar. Grup 1: Birinci Seçenek Oral Antitüberküler İlaçlar Bu grup, izoniyazit, rifampisin, pirazinamit ve etambutol gibi tüberküloz tedavisinde birinci basamak olarak sınıflandırılan ilaçları içermektedir (Şekil 2.89). Şekil 2.89. Tüberküloz tedavisinde kullanılan birinci seçenek ilaçlar İzoniyazit, M. tuberculosis’in mikolik asit sentezini inhibe ederek hücre duvarının bütünlüğünü bozmakta ve böylece bakterisidal etki göstermektedir (137– 139). Rifampisin, RNA polimeraz enzimini inhibe ederek DNA transkripsiyonunu engellemektedir (140–142). Pirazinamitin etki mekanizması bilinmemektedir 43 (143,144). Etambutol, M. tuberculosis’de arabinogalaktan biyosentezi ile etkileşerek hücre duvarının geçirgenliğinin arttırılmasını sağlar (145,146). Grup 2: Enjeksiyon yoluyla verilen antitüberküler ilaçlar Bu grup, parenteral uygulanan antimikobakteriyel ilaçlardan olan ve aminoglikozitler olarak sınıflandırılan streptomisin, amikasin, kapreomisin ve kanamisin ilaçlarını içermektedir (Şekil 2.90). Bu ilaçlar, M. tuberculosis ribozom 30S altbirimine bağlanarak genetik kodun yanlış okunmasına neden olur. Böylece M. tuberculosis protein sentezini inhibe ederler (147–150). Şekil 2.90. Enjeksiyonluk antitüberküler ilaçlar 44 Grup 3: Florokinolonlar Bu grupta, moksifloksasin, gatifloksasin, levofloksasin ve ofloksasin ilaçları bulunmaktadır (Şekil 2.91). Florokinolonlar, DNA giraz ve topoizomeraz IV enzimlerini inhibe ederek M. tuberculosis’de DNA sentezini engellerler (151–153). Şekil 2.91. Florokinolonlar Grup 4: İkinci Seçenek Oral Bakteriyostatik Antitüberküler İlaçlar Etiyonamit, M. tuberculosis’in mikolitik asit sentezini inhibe ederek etki göstermektedir (154,155). Protiyonamit, M. tuberculosis’in hücre duvarının yapısına giren yağ asidi biyosentezini inhibe ederek etki göstermektedir (Şekil 2.92) (156,157). Şekil 2.92. Etiyonamit ve protiyonamit Sikloserin ve terizidon (Şekil 2.93), M. tuberculosis’te hücre zarına rijidite ve stabilite kazandıran peptidoglikanın sentezi için vazgeçilmez olan D-alanil-D-alanin 45 sentetaz, alanin rasemaz ve alanin permeazı inhibe ederek etki göstermektedir (158–160). Şekil 2.93. Sikloserin ve terizidon 4-Aminosalisilik asidin (Şekil 2.94) etki mekanizması tam olarak bilinmemekle birlikte, M. tuberculosis’in folik asit sentezini ve demir alım yolaklarının inhibisyonunu gerçekleştirdiği düşünülmektedir (150,160). Şekil 2.94. 4-Aminosalisilik asit Grup 5: İlaca Dirençli Tüberküloz Tedavisinde Uzun Vadeli Kullanımda Güvenilirliği Hakkında Sınırlı Bilgi Olan İlaçlar Linezolid (Şekil 2.95), M. tuberculosis’in tRNA-mRNA 70S veya 30S altünite kompleksinin oluşumunu engelleyerek protein sentezini inhibe etmektedir (161). Şekil 2.95. Linezolit Klofazimin (Şekil 2.96), M. tuberculosis’in guanidin bazına bağlanır ve hücre çoğalmasını önleyerek etkisini gösterir (162,163). 46 Şekil 2.96. Klofazimin Meropenem, imipenem/silastatin ve amoksisilin/klavulanik asit (Şekil 2.97), β-laktam antibiyotik grubundan ilaçlardandır. M. tuberculosis’e karşı, patojenin hücre duvarının biyosentezini bozarak bakterisit etki göstermektedirler (164–167). Şekil 2.97. Meropenem, imipenem, amoksisilin, klavulanik asit ve silastatin Yüksek doz izoniyazitin, mekanizması tam olarak açıklanamamakla birlikte ilaç direnci geliştiren M. tuberculosis’e karşı etki gösterdiği bilinmektedir (168,169). Tiyasetazon (Şekil 2.98), M. tuberculosis’in mikolitik asit biyosentez yolağını inhibe ederek bakterisit etki göstermektedir (170). 47 Şekil 2.98. Tiyasetazon Makrolit antibiyotiklerden biri olan klaritromisin (Şekil 2.99), M. tuberculosis’in protein sentezini inhibe ederek etkisini gösteren bir ilaçtır (171). Şekil 2.99. Klaritromisin 48 3. GEREÇ VE YÖNTEM 3.1. Kimyasal Çalışmalar 3.1.1. Materyal Çalışmalarımızda kullanılan 4-florobenzaldehit “Alfa Aesar”, 1-fenilpiperazin, 1-(4-metilfenil)piperazin, 1-(4-florofenil)piperazin, 1-(4-klorofenil)piperazin, 1-(3- klorofenil)piperazin, 1-(4-metoksifenil)piperazin, 1-(3-metoksifenil)piperazin, 1- benzilpiperazin, 1-(4-florobenzil)piperazin, 1-siklohekzilpiperazin, 1-metilpiperazin, 1-asetilpiperazin “Sigma-Aldrich”, susuz potasyum karbonat “Fluka”, o- fenilendiamin “Merck”, etil siyanoasetat “Merck”, sodyum borhidrür “ICN Biomedicals”, piperidin “BDH Laboratories” firmalarının ürünleridir. 3.1.2 Genel Sentez Yöntemleri 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il) asetonitril (Bileşik 1) 46 mmol 1,2-fenilendiamin ve 92 mmol etil siyanoasetat karışımı, geri çeviren soğutucu altında 150 °C'de 5 saat karıştırılır. Daha sonra karışım 100 °C’ye soğutulur ve 20 mL dietil eter eklenerek katılaştırılır. Süzme işlemi ile katı toplanır ve absolü etanol ile kristallendirilir. 4-(4-Sübstitüepiperazin)benzaldehit Türevleri (Bileşik 2a-l) 20 mmol uygun piperazin ile 20 mmol 4-florobenzaldehitin 20 mL DMSO içinde çözeltisine 22 mmol susuz potasyum karbonat eklenir. Karışım ultrasonik banyoda jel haline gelinceye kadar karıştırılır. Karışım geri çeviren soğutucu altında 140 °C’ye kadar ısıtılır ve bir saat bu sıcaklıkta karıştırılır. Daha sonra sıcaklık 60 °C’ye düşürülür ve karışım 400 mL buzlu distile suya dökülür. Oluşan katı madde vakum ile süzülür ve kurutulur. Kurutulan katı madde, uygun çözücüde kristallendirilerek saflaştırılır. 49 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin-1-il)fenil)akrilonitril Türevleri (Bileşik 3a-l) 2 mmol 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il) asetonitril (Bileşik 1) 10 mL, 2 mmol 4- (4-sübstitüepiperazin)benzaldehit ise 20 mL absolü etanolde çözülür. İki karışım birleştirilir ve 250 µL piperidin eklenerek geri çeviren soğutucu altında 70 °C’de 3 saat karıştırılır. Reaksiyon sonucu çözücü alçak basınç altında uçurulur. Elde edilen katı madde, etil asetat ile kristallendirilir. 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-sübstitüepiperazin-1- il)fenil)propannitril Türevleri (Bileşik 4a, 4b ve 4f) 2 mmol uygun akrilonitril türevi (Bileşik 3a, 3b ve 3f) 20 mL absolü etanol ve 1 mL THF içinde çözülür. Karışım 0 °C’ye soğutulduktan sonra 4 mmol sodyum borhidrürün absolü etanol içindeki çözeltisi damla damla eklenir ve oda sıcaklığında 2 saat karıştırılır. Oluşan katı süzülerek alınır ve absolü etanolden kristallendirilir. 3.1.3. Analitik Yöntemler Erime Derecesi Tayini Sentezlenen bileşiklerin erime dereceleri, “Thomas Hoover Capillary Melting Point Apparatus” erime derecesi tayin cihazı ile ölçülmüştür. Verilen erime dereceleri düzeltme yapılmamış değerlerdir. Spektrofotometrik Kontroller IR Spektrumları Bileşiklerin IR spektrumları, Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Kimya Anabilim Dalı Araştırma Laboratuvarı’nda, “Perkin Elmer FT-IR System Spectrum BX” spektrofotometresinde “Azaltılmış Toplam Yansıma” (ATR) aparatı (MIRacleTM PIKE Technologies, çinko selenit (ZnSe) kristal) yardımıyla ölçülmüş ve dalga sayısı (cm-1) cinsinden değerlendirilmiştir. 50 1H-NMR ve 13C-NMR Spektrumları Bileşiklerin 1H-NMR ve 13C-NMR spektrumları, Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Merkez Laboratuvarı’nda “Varian Mercury 400, 400 MHz High Performance Digital FT-NMR spektrometre” cihazı ile ölçülmüş, çözücü olarak dimetilsülfoksit (DMSO-d6, Merck) kullanılmış, J değerleri Hz cinsinden verilmiş ve spektrumlar δ (ppm) skalasında değerlendirilmiştir. Kütle Spektrumları Bileşiklerin kütle spektrumları, Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Kimya Anabilim Dalı Araştırma Laboratuvarı’nda ESI yöntemi ile “Micromass ZQ LC-MS Spectrometer” cihazında ölçülmüş ve “Mass Lynx” yazılımı kullanılarak alınmıştır. Elementel Analizler Bileşiklerin karbon, hidrojen ve azot elementlerinin analizleri Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Merkez Laboratuvarı’nda “Leco CHNS-932 Analyzer” cihazı kullanılarak yapılmıştır. 3.2. Biyolojik Etki Çalışmaları Sentezi yapılan bileşiklerin antimikobakteriyel aktivite çalışmaları, Birla Institue of Technology&Science, Department of Pharmacy, Pilani, Hindistan’da yapılmıştır. 3.2.1. Antimikobakteriyel Aktivite Çalışmaları Bileşiklerin in vitro antimikobakteriyel aktivite tayin çalışmaları, Mikroplak Alamar Mavisi Deneyi (MABA) metodu kullanılarak yapılmıştır. Bu amaçla M. tuberculosis H37Rv suşu kullanılmıştır. İnokulum, taze Lowerstein-Jensen (LJ) ortamında hazırlanmıştır. Test bileşiklerinin stok çözeltileri, 10 mM DMSO’da hazırlandıktan sonra Middlebrook 7H9 besiyeri kullanılarak dört kat daha seyreltilmiş, sonuç konsantrasyonu 100 µM olacak şekilde elde edilmiştir. Her bir bileşik için, 100 µL Middlebrook 7H9 besiyeri 51 kullanılarak 96 kuyucuklu mikroplaklarda seri seyreltme yapılmıştır. Deney, bütün bileşikler için iki tekrar halinde gerçekleştirilmiş ve sonuçlar standart bileşikler olan izoniyazit, rifampisin ve etambutol ile karşılaştırılmıştır. İnkübasyon sırasında buharlaşmayı önlemek için tüm çevre kuyucuklarına steril su ilave edilmiştir. Mikroplak, kaplanıp 37 °C'de 7 gün süre ile inkübe edilmiştir. İnkübasyondan sonra, her bir kuyucuğa 30 µl alamar mavisi çözeltisi ilave edilmiş ve mikroplak, gece boyunca tekrar inkübe edilmiştir. Maviden pembeye renk değişimi, bakterilerin çoğalmasını gösterir. MİK, renkteki bu değişimi önleyen en düşük konsantrasyon olarak tanımlanır (172). 3.2.2. Besin Açlık Modeli Deneyi OADC ile takviye edilmiş Middlebrook 7H9 ortamında üretilen M. tuberculosis H37Rv (0,8-1,0 O.D.) kültürü pellet haline getirilmiş ve iki kez Phosphate Buffered Saline (PBS) ile yıkanmıştır. Pellet, kapalı şişelerde PBS içerisinde yeniden süspande edilmiş ve 37 ° C'de 6 hafta süreyle inkübe edilmiştir. Bu kültürlerin alikotları daha sonra, standart ilaçlar izoniyazit, rifampisin, moksifloksasin, siprofloksasin ve bileşik 3b 10 µg/mL konsantrasyonda 7 gün boyunca muamele edilmiştir. Persister hücrelerin sıklığı En Muhtemel Sayı Testi (MPN test) ile sayılmıştır (173,174). 52 4. BULGULAR 4.1. Kimyasal Çalışmalar 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril (1) 46 mmol 1,2-fenilendiamin ve 92 mmol etil siyanoasetat 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 1,831 g (% 25,36 ) Erime derecesi 201 °C’dir. (Lit E.d.: 201 (175)). 4-(4-Fenilpiperazin-1-il)benzaldehit (2a) 20 mmol 1-fenilpiperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 3,36 g (% 63,16). Erime derecesi 129 °C’dir. (Lit E.d.: 125-7 °C (176)). 4-(4-(4-Metil)piperazin-1-il)benzaldehit (2b) 20 mmol 1-(4-metilfenil)piperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 3,73 g (% 66,67). Erime derecesi 157 °C’dir (Lit E.d.: 145-7 (176)). 53 4-(4-(4-Florofenil)piperazin-1-il)benzaldehit (2c) 20 mmol 1-(4-florofenil)piperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 3,86 g (% 68,04). Erime derecesi 115 °C’dir (Lit E.d.: 130-2 (176)). 4-(4-(4-Klorofenil)piperazin-1-il)benzaldehit (2d) 20 mmol 1-(4-klorofenil)piperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 3,61 g (% 60,10). Erime derecesi 154 °C’dir (Lit E.d.: 147-9 (176)). 4-(4-(3-Klorofenil)piperazin-1-il)benzaldehit (2e) 20 mmol 1-(3-klorofenil)piperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 4,78 g (% 76,09). Erime derecesi 105 °C’dir. 1H-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 3,34-3,37 (4H; m; piperazin), 3,53-3,54-3,57 (4H; m; piperazin), 6,81-6,87 (2H; m; Ar-H 4”,6”), 6,91-6,97 (3H; m; Ar- H 3’,5’ ve Ar-H 2” ), 7,18-7,26 (1H; d; Ar-H 5”), 7,77-7,79 (2H; d; Ar-H 2’ 6’), 9,80 (1H; s; - CHO) ppm’de pikler görülür. 54 4-(4-(4-Metoksifenil)piperazin-1-il)benzaldehit (2f) 20 mmol 1-(4-metoksifenil)piperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 2,90 g (% 48,99). Erime derecesi 157 °C’dir (Lit E.d.: 146-7 °C (176)). 4-(4-(3-Metoksifenil)piperazin-1-il)benzaldehit (2g) 20 mmol 1-(3-metoksifenil)piperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 4,20 g (% 70,91). Erime derecesi 98 °C’dir (Lit E.d.: 86 °C (177)). 4-(4-Benzilpiperazin-1-il)benzaldehit (2h) 20 mmol 1-benzilpiperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 4,70 g (% 83,92). Erime derecesi 91 °C’dir (Lit E.d.: 83-5 °C (176)). 55 4-(4-(4-Florobenzil)piperazin-1-il)benzaldehit (2i) 20 mmol 1-(4-florobenzil)piperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 4,85 g (% 81,13). Erime derecesi 90 °C’dir (Lit E.d.: 85 °C (177)). 4-(4-Siklohekzilpiperazin-1-il)benzaldehit (2j) 20 mmol 1-siklohekzilpiperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 4,20 g (% 77,20). Erime derecesi 87 °C’dir (Lit E.d.: 87 °C (177)). 4-(4-Metilpiperazin-1-il)benzaldehit (2k) 20 mmol 1-metilpiperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 3,20 g (% 78,43). Erime derecesi 61 °C’dir (Lit E.d.: 58-60 °C (178)). 4-(4-Asetilpiperazin-1-il)benzaldehit (2l) 56 20 mmol 1-asetilpiperazin ve 20 mmol 4-florobenzaldehitten 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 3,30 g (% 71,12). Erime derecesi 90 °C’dir. (Lit E.d.: 85 °C (177)). 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-fenilpiperazin-1-il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3a) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,533 g (0,002 mol) 4-(4-fenilpiperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,461 g (% 56,79). Turuncu renkte bir bileşik olup erime derecesi 201 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3312 (N-H gerilim), 3060 (C-H gerilim, aromatik), 2833 (C-H gerilim alifatik), 2219 (C≡N gerilim), 1581, 1549, 1519, 1505, 1445 (C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1231, 1213, 1189, 1161 (C-N gerilim), 941, 814, 755, 739, 686, 639 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 3,26-3,31 (4H; m; piperazin ve DMSO), 3,53-3,56 (4H; m; piperazin), 6,80 (1H; t; Ar-H 4” J= 7,2 Hz), 6,99 (2H; d; Ar-H 2”,6” J= 8,0 Hz), 7,14-7,16 (2H; d; Ar-H 3’,5’; J= 8,8 Hz), 7,18-7,25, (4H; m; Ar-H 3”,5” ve benzimidazol H 5,6), 7,49 (1H; d; benzimidazol H 7; J= 7,2 Hz), 7,63 (1H; d; benzimidazol H 4; J= 8,0 Hz), 7,92 (2H; d; Ar-H 2’,6’; J= 8,8 Hz), 8,15 (1H; s; CH); 12,83 (1H; yayvan s; NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 46,82, 48,40 (piperazin karbonları), 96,06 (akrilonitril C2), 111,72, 114,50, 116,08, 117,87, 119,21, 119,65, 57 122,34, 122,44, 123,47, 129,46, 132,20, 135,27, 143,96, 145,66, 149,01, 151,18, (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1), 153,09 (akrilonitril C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 428,25 [M+Na]+ (% 100), 406,28 [M+H]+’de pikler görülür. Analiz: C26H23N5 için, M.A. 405,2 % C % H % N Hesaplanan: 77,01 5,72 17,27 Bulunan: 76,66 6,01 16,93 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-(4-metilfenil)piperazin-1- il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3b) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,560 g (0,002 mol) 4-(4-(4-metilfenil)piperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,668 g (% 79,71). Açık kahverengi bir bileşik olup erime derecesi 192 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3251 (N-H gerilim), 2835 (C-H gerilim, alifatik), 2230 (C≡N gerilim), 1608, 1580, 1516 1446 (C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1231, 1190, 1158 (C-N gerilim), 941, 805, 743, 730, 660 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H -NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 2,19 (3H; s; CH3), 3,18-3,20 (4H; m; piperazin), 3,51-3,53 (4H; m; piperazin), 6,87 (2H; d; Ar-H 2”,6”; J= 8,8 Hz), 7,03 (2H; d; Ar-H 3”-5”; J= 8,4 Hz); 7,13 (2H; d; Ar-H 3’,5’; J= 8,8 Hz), 7,18-7,22 (2H; m; 58 benzimidazol H 5,6), 7,56 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7); 7,91 (2H; d; Ar-H 2’,6’, J= 8,8 Hz), 8,15 (1H; s; CH), 12,81 (1H; s; NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 19,96 (CH3), 46,37, 48,44 (piperazin karbonları), 95,61 (akrilonitril C2), 113,97, 115,88, 117,29, 121,85, 122,41, 128,02, 129,35, 131,64, 145,12, 148,48, 148,59 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1), 152,58 (akrilonitril C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 442,25 [M+Na]+, 420,29 [M+H]+ (% 100)’da pikler görülür. Analiz: C27H25N5 için, M.A. 419,5 % C % H % N Hesaplanan: 77,30 6,01 16,69 Bulunan: 77,59 6,36 16,85 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-(4-florofenil)piperazin-1- il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3c) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,568 g (0,002 mol) 4-(4-(4-florofenil)piperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,721 g (% 85,02). Açık kahverengi bir bileşik olup erime derecesi 280 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3269 (N-H gerilim), 2838 (C-H gerilim, alifatik), 2231 (C≡N gerilim), 1609, 1583, 1504, 1447, 1434 (C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1230, 1198, 1160 (C-N gerilim), 941, 811, 746, 711 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 59 1H -NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 3,22-3,24 (4H; m; piperazin ve DMSO-H2O), 3,52-3,55 (4H; m; piperazin), 6,98-7,08 (4H; m; Ar-H 2”, 3”, 5”, 6”), 7,14 (2H; d; Ar-H 3’,5’ J= 8,8 Hz), 7,19-7,20 (2H; m; benzimidazol H 5,6), 7,56 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7), 7,91 (2H; d; Ar-H 2’,6’ J= 9,2 Hz), 8,14 (1H; s; CH), 12,77 (1H; yayvan s; NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 46,34, 48,66 (piperazin karbonları), 95,62 (akrilonitril C2), 113,97, 115,10, 115,32, 117,32, 117,39, 121,85, 131,59, 145,09, 148,41 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1) 152,49 (akrilonitril C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 446,23 [M+Na]+ (% 100), 424,26 [M+H]+’da pikler görülür. Analiz: C26H22FN5 için, M.A. 423,48 % C % H % N Hesaplanan: 73,74 5,24 16,54 Bulunan: 73,94 5,21 16,46 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-(4-klorofenil)piperazin-1- il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3d) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,600 g (0,002 mol) 4-(4-(4-klorofenil)piperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,720 g (% 81,87). Turuncu renkte bir bileşik olup erime derecesi 250-2 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. 60 IR spektrumunda (ATR); 3373 (N-H gerilim), 3068 (C-H gerilim, aromatik) 2834 (C-H gerilim, alifatik), 2214 (C≡N gerilim), 1609, 1578, 1519, 1494 (C=C, C=N gerilim), 1224, 1185, 1157 (C-N gerilim), 947 (C-Cl gerilim), 808, 745 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 3,19-3,31 (4H; m; piperazin ve DMSO-H2O), 3,41-3,55 (4H; m; piperazin), 6,89-7,25 (6H; m; Ar-H 2”,3”,5”,6”,3',5',), 7,49 (2H; yayvan s; benzimidazol H 5,6), 7,61 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7), 7,91 (2H; d; Ar-H 2’,6’ J= 9,2 Hz), 8,15 (1H; s; CH), 12,82 (1H; yayvan s; NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 46,11, 47,57 (piperazin karbonları), 96,85 (akrilonitril, C2), 113,45, 113,95, 116,89, 122,15, 122,55, 128,50, 131,63, 132,40, 144,80, 149,09, 149,41 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1), 152,22 (akrilonitril, C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 464,18 [M+Na+2]+, 462,18 [M+Na]+ (% 100), 442,22 [M+H+2]+, 440,22 [M+H]+’de pikler görülür. Analiz: C26H22ClN5 için, M.A. 439,2 % C % H % N Hesaplanan: 70,98 5,04 15,92 Bulunan: 70,81 5,27 15,57 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-(3-klorofenil)piperazin-1- il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3e) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,600 g (0,002 mol) 4-(4-(3-klorofenil)piperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel 61 yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,661 g (% 75,11). Turuncu renkte bir bileşik olup erime derecesi 280-1 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3231 (N-H gerilim), 2844 (C-H gerilim, alifatik) 2227 (C≡N gerilim), 1602, 1574, 1530, 1485, 1433 (C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1233, 1191 (C-N gerilim), 951, 807, 769, 751, 659 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H -NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 3,30-3,33 (4H; m; piperazin DMSO-H2O), 3,51-3,53 (4H; m; piperazin), 6,78-6,80 (1H; dd; Ar-H 6” J1= 8,0, J2= 1,6 Hz), 6,91-6,93 (1H; dd; Ar-H 4” J1=8,8, J2=2,0 Hz), 6,97-6,98 (1H; m; Ar-H 2”), 7,12 (2H; d; Ar-H 3’,5’ J= 9,2 Hz), 7,19-7,23 (3H; m; Ar-H 5” ve benzimidazol H 5,6), 7,56 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7), 7,91 (2H; d; Ar-H 2’,6’ J= 9,2 Hz), 8,15 (1H; s; CH), 12,80 (1H, yayvan s; NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 46,09, 47,19 (piperazin karbonları), 95,62 (akrilonitril C2), 113,71, 113,97, 114,66, 117,38, 118,28, 121,90, 122,52, 130,46, 131,73, 131,85, 145,17, 148,54, 151,86 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1), 152,48 (akrilonitril C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 464,19 [M+Na+2]+, 462,19 [M+Na]+, 442,22 [M+H+2]+, 440,22 [M+H]+ (% 100)’de pikler görülür. Analiz: C26H22ClN5 için, M.A. 439,2 % C % H % N Hesaplanan: 70,98 5,04 15,92 Bulunan: 70,68 5,15 15,85 62 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-(4-metoksifenil)piperazin-1- il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3f) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,592 g (0,002 mol) 4-(4-(4-metoksifenil)piperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,624 g (% 71,68). Açık kahverengi bir bileşik olup erime derecesi 253-5 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3283 (N-H gerilim), 2827 (C-H gerilim, alifatik), 2220 (C≡N gerilim), 1608, 1583, 1510, 1445 (C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1242, 1227, 1191, 1161 (C-O ve C-N gerilim), 944, 816, 747, 731, 645 (C-H bükülme) cm- 1’de pikleri görülür. 1H-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 3,12-3,14 (4H; m; piperazin), 3,50-3,53 (4H; m; piperazin), 3,67 (3H; s; OCH3), 6,83 (2H; d; Ar 2”,6” J = 8,8 Hz), 6,93 (2H; d; Ar 3”,5” J = 9,2 Hz), 7,12 (2H; d, Ar-H 3’,5’ J= 9,2 Hz); 7,20 (2H; yayvan s; benzimidazol H 5,6), 7,53-7,59 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7), 7,91 (2H; d, Ar-H 2’,6’ J= 9,2 Hz), 8,15 (1H; s; CH), 12,79 (1H; yayvan s; NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 46,47, 49,39 (piperazin karbonları), 55,11 (OCH3), 95,57 (akrilonitril C2), 113,96, 114,27, 117,26, 117,67, 121,81, 145,01, 145,09, 148,44, 152,57 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1), 153,18 (akrilonitril C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 458,24 [M+Na]+ (% 100), 436,27 [M+H]+’de pikler görülür. Analiz: C27H25N5O için, M.A. 435,52 63 % C % H % N Hesaplanan: 74,46 5,79 16,08 Bulunan: 74,31 6,14 15,87 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-(3-metoksifenil)piperazin-1- il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3g) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,592 g (0,002 mol) 4-(4-(3-metoksifenil)piperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,699 g (% 80,19). Açık sarı renkte bir bileşik olup erime derecesi 255-6 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3353 (N-H gerilim), 2830 (C-H gerilim, alifatik), 2212 (C≡N gerilim), 1607, 1578, 1516, 1498, 1446 (C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1233, 1207, 1192, 1172 (C-O ve C-N gerilim), 959, 947, 830, 816, 755, 739, 728, 682, 650 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 3,28-3,31 (4H; m; piperazin), 3,54-3,56 (4H; m; piperazin), 3,74 (3H; s; OCH3), 6,40-6,42 (1H; dd; Ar-H 4” J1= 8,0, J2= 2,4 Hz), 6,52-6,53 (1H; t; Ar-H 2”; J= 2,4 Hz), 6,57-6,60 (1H; dd; Ar-H 6” J1= 8,4, J2= 2,0 Hz), 7,12-7,17 (3H; m; Ar-H 5” ve Ar-H 3’,5’), 7,20-7,25 (2H; m; benzimidazol H 5,6), 7,58 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7), 7,94 (2H; d; Ar-H 2’,6’ J= 8,8 Hz), 8,17 (1H; s; CH), 12,80 (1H; yayvan s; NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 46,29, 47,85 (piperazin karbonları), 54,89 (OCH3), 95,58 (akrilonitril C2), 101,67, 104,52, 108,16, 113,96, 64 117,40, 121,87, 122,45, 129,69, 131,73, 145,18, 148,55, 152,05, 152,58 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1) 160,23 (akrilonitril C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 458,24 [M+Na]+ (% 100), 436,28 [M+H]+’de pikler görülür. Analiz: C27H25N5O için, M.A. 435,52 % C % H % N Hesaplanan: 74,46 5,79 16,08 Bulunan: 74,33 6,01 15,80 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-benzilpiperazin-1-il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3h) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,560 g (0,002 mol) 4-(4-benzilpiperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,686 g (% 81,75). Turuncu renkte bir bileşik olup erime derecesi 258-9 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3236 (N-H gerilim), 3019 (C-H gerilim, aromatik), 2937, 2835 (C-H gerilim, alifatik), 2229 (C≡N gerilim), 1608, 1583, 1525, 1434, (C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1256, 1205, 1128 (C-N gerilim), 922, 808, 768, 744, 698, 661 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 2,50-2,51 (4H; m; piperazin ve DMSO), 3,38-3,41 (4H; m; piperazin), 3,53 (2H; s; CH2), 7,08 (2H; d; Ar-H 3’,5’ J= 9,2 Hz), 7,20-7,22 (2H; m; benzimidazol H 5,6), 7,25-7,35 (5H; m; Ar-H 2”,3”,4”,5”,6”), 7,57 65 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7), 7,90 (2H; d; Ar-H 2’,6’; J= 8,8 Hz), 8,15 (1H; s; CH), 12,83 (1H; yayvan s; NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 46,43, 52,17 (piperazin karbonları), 61,91 (-CH2-), 95,40 (akrilonitril C2), 113,87, 117,40, 121,65, 127,01, 128,20, 128,91, 131,70, 137,88, 145,17, 148,57 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1), 152,76 (akrilonitril C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 442,26 [M+Na]+, 420,30 [M+H]+ (% 100)’da pikler görülür. Analiz: C27H25N5 için, M.A. 419,52 % C % H % N Hesaplanan: 77,30 6,01 16,69 Bulunan: 77,07 6,23 16,58 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-(4-florobenzil)piperazin-1- il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3i) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,597 g (0,002 mol) 4-(4-(4-florobenzil)piperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,380 g (% 43,43). Turuncu renkte bir bileşik olup erime derecesi 283-4 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3250 (N-H gerilim), 2935, 2841 (C-H gerilim, alifatik), 2230 (C≡N gerilim), 1607, 1583, 1525, 1506, 1434 (C=N ve C=C gerilim, N-H 66 bükülme), 1257, 1203, 1152, 1127 (C-N gerilim), 921, 855, 838, 807, 767, 731, 662 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 2,49-2,51 (4H; m; piperazin ve DMSO), 3,36-3,40 (4H; m; piperazin ve DMSO-H2O), 3,51 (2H; s; CH2), 7,08 (2H; d; Ar-H 3’,5’ J= 9,2 Hz), 7,13-7,19 (2H; m; Ar-H 3”,5”), 7,19-7,24 (2H; m; benzimidazol H 5,6), 7,35-7,39 (2H; m; Ar-H 2”,6”), 7,58 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7), 7,90 (2H; d; Ar-H 2’,6’ J= 8,8 Hz), 8,15 (1H; s; CH), 12,81 (1H; yayvan s; NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 46,42, 52,05 (piperazin karbonları), 60,94 (-CH2-), 95,42 (akrilonitril C2), 113,87, 114,81, 115,01, 117,40, 121,67, 130,68, 130,77, 131,69, 134,02, 134,04, 145,16, 148,56, 160,08, 162,49 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1), 152,73 (akrilonitril C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 460,24 [M+Na]+ (% 100), 438,27 [M+H]+’de pikler görülür. Analiz: C27H24FN5 için, M.A. 437,51 % C % H % N Hesaplanan: 74,12 5,53 16,01 Bulunan: 74,17 5,82 15,93 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-siklohekzilpiperazin-1- il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3j) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,545 g (0,002 mol) 4-(4-siklohekzilpiperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,242 g (% 29,44). 67 Açık sarı renkte bir bileşik olup erime derecesi 262-3 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3284 (N-H gerilim), 3053 (C-H gerilim, aromatik), 2926, 2851 (C-H gerilim, alifatik), 2230 (C≡N gerilim), 1608, 1581, 1524, 1508, 1448, 1434 (C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1252, 1230, 1197, (C-N gerilim) 924, 813, 764, 745, 727, 636 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 1,03-1,19 (5H; m; siklohekzil), 1,52-1,55 (1H; m; siklohekzil), 1,69-1,75 (4H; m; siklohekzil), 2,22 (1H; m; -N-CH-), 2,56-2,58 (4H; m; piperazin), 3,03-3,32 (4H; m; piperazin), 7,03 (2H; d; Ar-H 3’,5’ J= 9,2 HZ), 7,16-7,21 (2H; m; benzimidazol H 5,6), 7,55 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7), 7,87 (2H; d; Ar-H 2’,6’ J= 9,2 HZ), 8,11 (1H; s; CH), 12,75 (1H, yayvan s, NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 25,13, 25,78, 28,27 (siklohekzil karbonları), 46,89, 48,13 (piperazin karbonları), 62,41 (siklohekzil CH), 95,24 (akrilonitril C2), 113,64, 117,31, 121,49, 122,33, 131,61, 145,11, 148,49 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1), 152,75 (akrilonitril C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 434,30 [M+Na]+, 412,34 [M+H]+ (% 100)’de pikler görülür. Analiz: C26H29N5 için, M.A. 411,2 % C % H % N Hesaplanan: 75,88 7,10 17,02 Bulunan: 76,00 7,24 17,04 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-metilpiperazin-1-il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3k) 68 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,409 g (0,002 mol) 4-(4-metilpiperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,397 g (% 57,84). Açık turuncu renkte bir bileşik olup erime derecesi 251 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3271 (N-H gerilim), 3056 (C-H gerilim, aromatik), 2885, 2849 (C-H gerilim, alifatik), 2220 (C≡N gerilim), 1607, 1579, 1523, 1434 (C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1253, 1235, 1193, 1145 (C-N gerilim), 921, 810, 765, 751, 741, 630 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H -NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 2,20 (3H; s; CH3), 2,39-2,42 (4H; m; piperazin); 3,35-3,37 (4H; m; piperazin), 7,07 (2H; d; Ar-H 3’,5’ J= 9,2HZ), 7,17- 7,21 (2H; m; benzimidazol H5,6), 7,55 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7), 7,88 (2H; d; Ar-H 2’,6’ J= 8,8 HZ), 8,13 (1H; s; CH), 12,81 (1H, yayvan s, NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 45,66 (CH3), 46,30, 54,20 (piperazin karbonları), 95,38 (akrilonitril C2), 113,85, 117,40, 121,62, 122,45, 131,69, 145,17, 148,56 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1), 152,75 (akrilonitril C3) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 366,29 [M+Na]+, 344,33 [M+H]+ (% 100)’de pikler görülür. Analiz: C21H21N5 için, M.A. 343,62 % C % H % N Hesaplanan: 73,44 6,16 20,39 Bulunan: 73,46 6,67 20,28 69 3-(4-(4-Asetilpiperazin-1-il)fenil)-2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)akrilonitril (Bileşik 3l) 0,314 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)asetonitril ve 0,465 g (0,002 mol) 4-(4-asetilpiperazin-1-il)benzaldehitten hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, etil asetattan kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,493 g (% 66,35). Açık sarı renkte bir bileşik olup erime derecesi 267-8 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, etil asetatta sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3183 (N-H gerilim), 2859 (C-H gerilim, alifatik), 2211 (C≡N gerilim), 1624, 1608, 1582, 1525, 1428 (C=O, C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1231, 1193, 1162 (C-N gerilim) 908, 814, 751, 680 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H -NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 2,03 (3H; s; CH3), 3,36-3,45 (4H; m; piperazin), 3,56-3,58 (4H; m; piperazin), 7,07 (2H; d; Ar-H 3’,5’ J= 9,2 Hz), 7,17-7,21 (2H; m; benzimidazol H 5,6), 7,55 (2H; yayvan s; benzimidazol H 4,7), 7,90 (2H; d; Ar-H 2’,6’ J= 9,2 Hz), 8,13 (1H; s; CH), 12,79 (1H; yayvan s; NH) ppm’de pikler görülür. 13C-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 21,14 (CH3), 44,90, 46,09, 46,38 (piperazin karbonları), 95,62 (akrilonitril C2), 113,91, 117,32, 121,84, 122,45, 128,98, 131,67, 145,13, 148,48 (aromatik karbonlar ve akrilonitril C1), 152,37 (akrilonitril C3) 168,40 (C=O) ppm’de pikler görülür. Kütle spektrumunda (m/z); 394,26 [M+Na]+ (% 100), 372,29 [M+H]+’da pikler görülür. Analiz: C22H21N5O için, M.A. 371,2 70 % C % H % N Hesaplanan: 71,14 5,70 18,85 Bulunan: 71,53 5,82 18,75 2-(1H-Benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-fenilpiperazin-1-il)fenil)propannitril (Bileşik 4a) 0,811 g (0,002 mol) 2-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-3-(4-(4-fenilpiperazin-1- il)fenil)akrilonitril (Bileşik 3a) ve 0,151 g (0,004 mol) sodyum borhidrür (NaBH4)’den hareketle 3.1.2’de verilen genel yönteme göre sentez edilip, absolü etanolden kristallendirilerek saflaştırılmıştır. Verim: 0,321 g (% 39,21). Beyaz renkte bir bileşik olup erime derecesi 172 °C’dir. THF, DMF’te soğukta, absolü etanolde sıcakta çözünür. n-Hekzan ve suda çözünmez. IR spektrumunda (ATR); 3100-2750 (N-H ve C-H gerilim), 2254 (C≡N gerilim), 1598, 1516, 1493, 1431 (C=N ve C=C gerilim, N-H bükülme), 1273, 1229, 1154 (C-N gerilim), 945, 803, 763, 740, 693 (C-H bükülme) cm-1’de pikler görülür. 1H-NMR spektrumunda (DMSO-d6, 400 MHz); δ 3,18-3,38 (10H; m; H 3, piperazin ve DMSO-H2O), 4,80 (1H; t; H 2), 6,78 (1H; t; Ar-H 4”), 6,89-6,97 (4H; m; Ar- H 3’,5’ ve Ar-H 2”,6”) 7,12-7,23 (6H; m; Ar-H 2’,6’, Ar-H 3”,5” ve benzimidazol H 5,6), 7,50 (1H, d; benzimidazol H 7 J= 7,6 Hz), 7,60 (1H; d;