Computational investigation of a chiral catalyst for asymmetric 1,3-dipolar cycloadditions between azomethine ylide and dipolarophile
Azometin yilür ve dipolarofil'in asimetrik 1,3-dipolar siklokatılmaları için kiral katalizörün hesapsal incelenmesi
- Tez No: 833437
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTOINE MARION
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
[3+2] siklokatılmalar, beş üyeli halkaların özellikle heterosiklik bileşiklerin sentezinde önemlidir. Pirolidin türevleri azometin yilür ve dipolarofilin reaksiyona girmesiyle elde edilebilir. Kiral katalist ve metal katyon kullanımı, bu reaksiyonun önceden etkinleştirilmiş kompleks oluşturarak asimetrik bir şekilde çalışmasını sağlamaktadır. Bu çalışmanın amacı kiral katalizörün ve Zn2+'in azometin yilür ve dimetil maleat arasında neden enantiyoselektif reaksiyona girip enantiyomerik fazlalığı %90'a kadar ulaşan pirolidin türevlerini oluşturduğunu anlamaya çalışmaktır. Manuel konformasyon arama ve kuantum mekaniği hesaplamaları kullanıldıktan sonra, tatmin edici sonuçlar elde edilmediğini gözlemledik. Bu nedenle, metal kompleksi için konformasyonel örnekleme içeren bir protokolü kullanmaya başladık ve bu amaçla moleküler dinamik (MD) yöntemini uyguladık. Pirolidin türev ürünü (nötr/protondan arındırılmış), kiral ligand (nötr/protondan arındırılmış) ve Zn2+'in onların protondan arındırılmış halleriyle oluşturulan geçiş metali kompleksleri için moleküler dinamik (MD) simülasyonları yapılmıştır. Simülasyondan elde edilen 3 boyutlu yapılar gözetimsiz öğrenme yöntemlerinden biri olan DBSCAN ile kümelenmiştir. Kümelenme aşaması için gereken parametreler belirlendikten sonra, her kümeyi temsil eden yapıların yoğunluk fonksiyonel teorisi ile optimize edilmesi hedeflenmiştir. Bu çalışmanın kiral ligandların reaksiyonların enantiyoselektifliğine nasıl katkıda bulunduğunu anlamada yeni bir yaklaşım sunmanın yanı sıra gelecekteki araştırmalar için yeni olanaklar ve geliştirmeler önerme potansiyeli taşıdığına inanıyoruz.
Özet (Çeviri)
[3+2] cycloaddition reactions are important for the synthesis of 5-membered rings, especially heterocyclic compounds. Pyrrolidine derivatives can be obtained by reacting azomethine ylide and dipolarophile. Using a chiral ligand and a metal cation makes this reaction to work asymmetrically by forming a chiral pre-reactive complex. The aim of this study is to understand why the chiral ligand and Zn2+ lead to the reaction between azomethine ylide and dimethyl maleate undergoing an enantioselective reaction by forming a pyrrolidine derivative with high enantiomeric excess up to 90 %. After manual conformational search and QM calculations were utilized, we observed that it did not yield satisfactory results, we started to employ a protocol involving molecular dynamics (MD) for the conformational sampling for the metal complex. MD simulations were performed for pyrrolidine derivative product (neutral/deprotonated), chiral ligand (neutral/deprotonated) and transition metal complex of Zn2+ with deprotonated versions of them. Frames of the trajectories were clustered with unsupervised machine learning method, DBSCAN. A representative sample of each cluster was aimed to optimize with density functional theory, after parameters of clustering were tuned. We believe that the approach presented in this study offers a way to understand how chiral ligands influence enantioselectivity in reactions and suggests new possibilities for future research and enhancements.
Benzer Tezler
- A theoretical study on Rh(I) catalyzed enantioselective conjugate addition reactions of fluoroalkylated olefins
Floroalkilli olefinlerin Rh katalizörlü enantiyoseçici konjuge katılma tepkimeleri üzerine hesapsal bir çalışma
ZEYNEP PINAR HAŞLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURCAN TÜZÜN
- Experimental and thereotical study of various chemical processes
Çeşitli kimyasal proseslerin teorik ve deneysel çalışılması
ŞAFAK ÖZHAN KOCAKAYA
- Synthesis of new mesogens and investigation of their liquid crystalline properties
Yeni mezojenlerin sentezi ve sıvı kristal özelliklerinin incelenmesi
BURAK KORKMAZ
Doktora
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
PROF. DR. YEŞİM GÜRSEL
- Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques
Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi
KADİR GÜNAYDIN
Doktora
İngilizce
2020
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE
- Micromagnetic modeling and demonstration of wide bandwidth and ultralow power skyrmion-based spintronic devices and circuits
Geniş bantlı ve ultradüşük güç tüketen skyrmion temelli spintronik aygıt ve devrelerin mikromanyetik modellenmesi ve ispatlanması
ARASH MOUSAVI CHEGHABOURI
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. MEHMET CENGİZ ONBAŞLI