Potansiyel anti-biyofilm özellikli moleküllerin diazo reaksiyonları ile sentezi

Abstract

Biyofilm, bakterilerin canlı ve cansız yüzeylerde oluşturduğu polisakkarit matriks yapı olup bakteri hücresinin dış etmenlere karşı kendini korumasını, böylelikle çeşitli dezenfektanlara karşı direnç göstererek çoğalmaya devam etmesini sağlayan bir tabakadır. Hastane enfeksiyonları, vücutta bulunan yapay materyallerin enfeksiyonu, gıda güvenliğini tehdit eden pek çok enfeksiyonun sebebi olarak görülen biyofilm oluşumu bakteri hücresinde bulunan halkalı dimerik guanosin 3',5'-monofosfat (c-di-GMP) nükleotidi tarafından kontrol edilmektedir. c-di-GMP'nin en önemli özelliği farklı konformasyonlarda bulunarak farklı moleküllere farklı şekillerde bağlanabilmesidir. DNA ve RNA yapısı gibi içerdiği guanin bazı sayesinde c-di-GMP molekülü de G-kuadrupleks adı verilen dörtlü kafes yapısı oluşturabilir. Bu kafes yapı içerisinde de çeşitli küçük moleküller tutunarak c-di-GMP aktivitesini inhibe ederler. Çoklu aromatik halkalar içeren proflavin, akriflavin, akridin, antrasen gibi yapılar genellikle G-kuadrupleks yapının arasına girebilmekte ve böylelikle c-di-GMP tarafından kontrol edilen bakteriyel fonksiyonların durdurulması sağlanmaktadır. Benzer şekilde aromatik halka içeren bazı heterosiklik bileşiklerin de böyle bir özellik gösterme potansiyeli olduğu düşünülmektedir. Organik kimyada heterosiklik bileşikler çok geniş bir ailedir ve büyük öneme sahiptirler. Literatür araştırmalarına göre doğada oluşan pek çok bileşiğin ve ilaç etken maddelerinin önemli bir kısmını heterosiklik bileşikler oluşturmaktadır. Bu tür bileşiklerin sentezi için çok farklı yöntemler bulunmaktadır. En etkili ve avantajlı yöntemlerden birisi diazo bileşiklerinin metal katalizörler varlığında karben transfer reaksiyonlarıdır. Kullanılan katalizör cinsi ve reaksiyon koşullarına bağlı olarak konjuge karbonil bileşiklerinin substrat olarak kullanılması ile farklı heterosiklik bileşiklerin sentezi mümkün olmaktadır. Bu tez çalışmasında farklı fonksiyonel gruplar içeren ve uygun konformasyonlara sahip α,β-konjuge amidlerin etil diazoasetat ile rodyum asetat ve bakır asetil asetonat katalizörler varlığında reaksiyonları incelenerek, reaksiyon ürünleri değerlendirilmiştir. Çalışmanın amacı sentezlenen amid bileşiğindeki farklı fonksiyonel gruplara ve farklı koşullara bağlı olarak hangi bileşiğin tercih edildiğini anlamak, oluşan ürünleri karakterize etmek ve daha önce literatürde yer almayan reaktivitesi yüksek bileşikler elde etmektir.

Biofilm is a polysaccharide matrix structure formed by bacteria on biotic and abiotic surfaces, and it is a layer that allows the bacterial cell to protect itself against external factors, thereby continuing to reproduce itself by resisting various disinfectants. Hospital infections, infection of artificial materials found in the body, biofilm formation, which is seen as the cause of many infections threatening food safety, are controlled by the 3',5'-monophosphate (c-di-GMP) nucleotide in the bacterial cell. The most important feature of c-di-GMP is that it can be attached to different molecules in different ways by having different conformations. Thanks to its guanine base, such as DNA and RNA structure, the c-di-GMP molecule can also form a quad lattice structure called G-quadruplex. Various small molecules attach to this cage structure and inhibit c-di-GMP activity. Structures such as proflavin, acriflavin, acridine, and anthracene, which contain multiple aromatic rings, can usually enter the G-quadruplex structure, thereby stopping bacterial functions controlled by c-di-GMP. Similarly, some heterocyclic compounds containing aromatic rings are thought to have the potential to exhibit such a property. In organic chemistry, heterocyclic compounds are a very large family and of great importance. According to the literature, a significant part of many compounds and drug active substances occurring in nature are heterocyclic compounds. There are many different methods for the synthesis of such compounds. One of the most effective and advantageous methods is carben transfer reactions of diazo compounds in the presence of metal catalysts. Depending on the type of catalyst used and reaction conditions, the synthesis of different heterocyclic compounds is possible by using conjugated carbonyl compounds as the substrate. In this thesis study, rhodium acetate or copper acetyl acetonate catalyzed reactions of ethyl diazoacetate with different α,β-conjugated amides having different functional groups and suitable conformations were examined and reaction products were evaluated The aim of the study is to understand which compound is preferred depending on different functional groups and different conditions in the synthesized amide compound, to characterize the products formed and to obtain compounds with high reactivity, which were not previously included in the literature.