Palladyum Kataliz Çapraz Kenetleme Reaksiyonları & 2010 Nobel Kimya Ödülleri

Paladyum katalizli çapraz kenetleme eşsiz bir tepkime, zira ılımlı koşullarda çok yüksek hassasiyetle gerçekleşebiliyor. Paladyum katalizli çapraz kenetleme reaksiyonunda, paladyum elementi karbon atomları için bir buluşma noktası olarak kullanılıyor. Karbon atomları Pd atomuna tutunuyor ve böylece aralarında bir tepkimenin başlamasına imkân verecek kadar yakın bir konum alıyor. Paladyum bir katalizör olarak işlev yapıyor. Sürece dâhil oluyor ve süreci kolaylaştırıyor; ancak kendisi kullanılmıyor.

DİSCODERMA DİSSOLUTA

Paladyum katalizli çapraz kenetleme yeni ilaçlar arayışında çok önemli bir araç. Bugün bilim insanları okyanusları dev eczane gibi kullanıyor.1980 'lerin sonunda Karayip Denizi'nde scuba dalgıçları DİSCODERMA DİSSOLUTA türü deniz süngerlerinden topladı. Yaklaşık 33 m derinlikte bulunan gözü, ağzı, midesi, ve kemikleri olmayan bu küçük yaratıklar ilk bakışta çok ilkel görünüyordu. Fakat düşmanlarından kaçamıyor olmaları Discoderma dissoluta'yı ve başka deniz süngerlerini birere kimya üstadına çevirmektedir. Bu canlılar, zehirli özellik gösteren ve başka canlıları onları yemekten alıkoyan büyük ve karmaşık moleküller üretme konusunda çarpıcı yeteneğe sahiptir.

Araştırmacılar bu zehirlerin pek çoğunun tedavi edici özellikleri olduğunu keşfetti. Bu maddeler antibiyotik etki gösterebiliyor ya da virüs ya da iltihap önleyici işlevler sergileyebiliyordu. Discoderma Dissoluta üzerindeki ilk incelemeler diskodermolid adlı maddenin gelecekte kimyasal tedavi(kemoterapi) ilacı olabileceğini ortaya koydu. Bu madde başka işlevlerinin yanı sıra deney tüpü içindeki kanser hücrelerinin büyümesini durdurmaktadır. Dünyada en yaygın olarak kullanılan kanser ilaçlarından biri olan TAXOL’e benzer biçimde nasıl alt eteğini ortaya çıkardı.böyle bir potonsiyele sahip bir maddenin bulunması tek başına büyük bir kesifti fakat 2010 Kimya Nobel'ine layık görülen çalışmalar olmasa diskodermalidin keşfinin pek bir anlamı olmayacaktı.

Bu yılın Nobel Kimya Ödülü sahipleri Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi ve Akira Suzuki'nin geliştirleri paladyum katalizli çapraz kenetleme tepkimeleri sayesinde bugün artık diskodermolid yapay olarak üretiliyor.tepkimenin, Negishi'nin geliştirmiş olduğu versiyonu sentezin merkezindeki tepkime olarak kullandı. diğer iki bilim insanı ise süreci optimize etti ve diskodermolidi, kanser hastalarında denemeye yetecek miktarlarda üretmeyi başardı.

Paladyum katalizli çapraz kenetleme, diskodermolidin yanı sıra kimyacıların Filipinlerdeki bir tunikattan ( tulumlu hayvan) elde edilen DİAZONAMİD A adlı maddeyi yapay olarak sentezlemelerine yardımcı oldu. Yapılan araştırmalar DİAZONAMİD A'nın  kolon kanseri hücrelerine karşı etkili olduğu kanıtlandı. Bir başka örnek ise İtalya kıyılarında yaşayan bir sürgerden elde edilen DRAGMASİDİN F. başlangıç düzeyinde laboratuvar denemeleri DRAGMASİDİN F'nin hem herpes virüsü hem de HIV üzerinde etkili olduğunu gösterdi. 

Kimyacılar Paladyum katalizli çapraz kenetlemeyi doğal olarak bulunan tıbbi maddeleri etkinliklerini artıracak biçimde değiştirmek için de kullanılmaktadır. Bu maddeler biri olan VANKOMİSİN 1950'lerde Bornkeo ormanlarından alınan bir toprak örneğinden elde edilen bir antibiyotik. Günümüzde Vankomisin MRSA'ya (metisiline dirençli Staphylococcus aureus) ve daha sık kullandığımız antibiyotiklere direnç kazanmış olan enterokoklara karşı  kullanılmaktadır. Bu bakteriler genellikle zararsız fakat yaraları enfekte edebiliyor ve organ nakilleri sonrasında  sorun yaratabiliyorlar. Bu tehlikeden dolayı bilim insanları Vankomisin dirençli bakterilere karşı etkil hale getirecek biçimde  değiştirmeye çalışıyor. Bilim adamları paladyum katalizli çapraz kenetlemeyi kullanarak Vankomisinin dirençli bakterilere karşı işe yarayan versiyonlarını oluşturdular.

Son olarak örnek verecek olursak paladyum katalizli çapraz kenetleme reaksiyonları elektronik sanayinde OLED'lerin( organik diyot) daha iyi ışık yayması için kullanılmaktadır.

kaynaklar:

http//nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2010/press.html

http//www.biltek.tubitak.gov.tr