Bodipy ile modifiye edilmiş lower rim kaliks [4] aren türevleri ve metal kompleksleri

Abstract

Supramoleküler kimya sınıfından olan kaliks[4]arenler; halkalı yapıda olmaları, kolaylıkla fonksiyonlandırılabilmeleri ve farklı büyüklükte molekül boşluğu oluşturabilmeleri sebebiyle hem katı fazda hem de çözeltide katyon, anyon ve nötral bileşiklerle kompleks yapabilirler ve molekül ve iyon taşıyıcı olarak kullanılabilirler. Floresans tabanlı algılayıcılar sınıfından olan BODIPY türevleri ise özellikle; güneş pilleri, fotodinamik terapi, floresans boyarmadde, aktif boya lazerleri, kemosensör, logic gate, biyolojik etiketleme ve antibakteriyel madde ve biyoanalitik uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu çalışmada; iki sınıf bileşik tek bir yapıda toplanarak; yeni kaliks[4]aren-BODIPY bileşiği ve çeşitli metal kompleksleri sentezlenmiştir. Çalışmada; öncelikle p-tert-bütil fenol ve formaldehitin bazik ortamdaki kondenzasyonu ile p-tert bütil kaliks[4]aren sentezlenmiş, daha sonra p-pozisyonu korunarak fenolik?OH bölgesinden metal kompleksi oluşturmaya yatkın donör oksijen atomu içerecek şekilde kloroasetilklörür ile türevlendirilmiştir. Ayrıca uygun aldehit ve pirrollerin kondenzasyonuyla BODIPY bileşiği (4,4difloro-4-bora-3a,4a diaza-s-indasen) sentezlenerek kaliks[4]aren türevine lower-rim bölgesinden bağlanmıştır. Elde edilen kaliks[4]aren-BODIPY ligandıyla köprü karbonil grupları veya fenolik oksijenler üzerinden 1:1 tetrahedral metal (Zn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+, Hg2+ Cd2+, Ag+) kompleksleri oluşturulmuş ve yapıları FT-IR, UV-vis, 1H-NMR, MS, termal analiz, florimetri ve magnetik süseptibilite teknikleriyle aydınlatılmıştır. Ligand ve metal komplekslerinin yoğun floresans özellik gösterdiği, çözücü ve metalin türünden nispeten bağımsız olduğu, boya olarak kullanılabileceği belirlenmiştir.

Calix[4]arenes are from the class of Supramolecular Chemistry able to complex with neutral, anion and cation compounds either in the solid phase or in the solutions and commonly used as molecular or ion carrier owing to their easily functionable and formation of different sized cavities. Fluorescence-based sensors, from the classes of BODIPY derivatives especially are used as solar cells, photodynamic therapy, fluorescence dyes, reactive dyes, lasers, chemosensors, logic gate, biological labeling and the antibacterial applications. In this study, these two classes of compounds are collected in a single structure and have been synthesized new calix[4]arene-BODIPY compound and various metal complexes. First of all p-tert-butylcalix[4]arene was synthesised with the condensation reaction of p-tert-butyl phenol and formaldehyde in basic conditions and then has been derivitized from the both of two ?OH position with choloroacetylchloride which is containing donor oxygen atoms capable to form metal complexes were synthesized with maintaining the p-position. Also, BODIPY compound (4,4-difluoro-4-bora-3a,4a diaza-s-indacene) was synthesized with appropriate pyrrole and aldehyde compounds and then was bonded p-tert-butylcalix[4]arene derivative via lower-rim ?OH groups. 1:1 metal (Zn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+, Hg2+ Cd2+, Ag+) complexes were synthesized on the carbonyl groups and oxygens at the bridge positon in obtained p-tert-butylcalix[4]arene-BODIPY ligand. Thus, novel compounds were synthesized with fluorescence properties by the collection of p-tert-butylcalix[4]arene and BODIPY compounds in a single structure. The new compounds were characterisized with FT-IR, UV-vis, 1H-NMR, MS, thermal analysis, fluorometer and magnetic succeptibilty. It was determined that the obtained ligand and tetrahedral metal complexes showed intense fluorescence, which is relatively independent of the type of solvent and metal and can be used as dye.