Amfiprotik ve Dipolar Aprotik Çözücülerde Bazı 3-Alkil-4-(2-hidroksietil/2-kloroetil)-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on Bileşiklerinin Asitlik Kuvvetleri

Kafkas Üniv Fen Bil Enst Derg. 5: 36-46, 2012 Amfiprotik ve Dipolar Aprotik Çözücülerde Bazı 3-Alkil-4-(2-hidroksietil/ 2-kloroetil)-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on Bileşiklerinin Asitlik Kuvvetleri Fikret AKDENİZ1, E. Şanlı AÇIKOL1, Zafer OCAK2,*, Murat BEYTUR1, Onur AKYILDIRIM3, Haydar YÜKSEK1 1 2 Kafkas Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, Kars, Türkiye Kafkas Üniversitesi Eğitim Fakültesi Orta Öğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi, Kars, Türkiye 3 Kafkas Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Kars, Türkiye Yayın Kodu: 5-3A ÖZET: Bu çalışmada 5 adet 3‐alkil‐4‐(2‐hidroksietil)‐4,5‐dihidro‐1H‐1,2,4‐triazol‐5‐on (II) ve 3 adet 3‐alkil‐4‐(2‐kloroetil)‐4,5‐dihidro‐1H‐1,2,4‐triazol‐5‐on (III) bileşiğinin asitlik özellikleri incelenmiştir. Bu çalışma susuz ortamda gerçekleştirilmiştir. Amfiprotik çözücülerden izopropil alkol ve tert‐butil alkol, dipolar aprotik çözücülerden aseton ve N,N-dimetilformamid çözücü olarak tercih edilmiştir. Titrant olarak susuz ortam titrasyonlarında geniş kullanım alanı olan tetrabutilamonyum hidroksidin (TBAH) izopropil alkoldeki çözeltisi kullanılmıştır. Titrimetrik analizlerde dönüm noktasının belirlenmesinde kullanılan potansiyometrik metod, asitliğin belirlenmesinde kullanılmıştır. Titrasyon sonucunda elde edilen sonuçlar tablolar ve grafikler halinde verilmiştir. Grafikler incelendiğinde S şeklinde tipik titrasyon eğrileri elde edildiği görülmüştür. Yarı nötralizasyon metoduyla elde edilen veriler ve grafikler kullanılarak bileşiklerin çözücülerdeki asitlik sabitleri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre bileşiklerin asitlik kuvvetlerinin çözücülerde genelde farklandırıldığı belirlenmiştir. Ayrıca, asitlikleri incelenen bileşiklerin değişik çözücülerdeki asitlik kuvvetleri çözücünün dielektrik sabiti, otoprotoliz sabiti ve seviyeleme‐farklandırma etkileri incelenmiştir. AnahtarKelimeler: 3,4-Disubstitie-4,5-dihidro-1H-1,2,4,-triazol-5-on çözücü, Dipolaraprotik çözücü, Asitlik kuvveti, Yarı Nötralizasyon metodu Amfiprotik 37 Amfiprotik ve Dipolar Aprotik Çözücülerde Bazı 3-Alkil... Acidity strength of Some 3-Alkyl-4-(2-hydroxyethyl/2-chloroethyl)-4,5-dihydro1H-1,2,4-triazol-5-ones in amphiprotic and dipolaraprotic solvents ABSTRACT: The acidic properties of five 3‐alkyl‐4‐(2-hydroxyethyl)‐4,5‐dihydro‐ 1H‐1,2,4‐triazol‐5‐ones and three 3‐alkyl‐4‐(2-chloroethyl)‐4,5‐dihydro‐1H‐ 1,2,4‐ triazol‐5‐ones were investigated. This study was carried out in nonaqueous media. Tetrabuthylammonium hydroxide (TBAH) in isopropyl alcohol, a titrant widely used in non-aqueous titrations, was used as titrant in all titrations. Isopropyl alcohol and tert‐ butyl alcohol among the amphiprotic type, and aceton and N,N‐dimethylformamide among the dipolar aprotic type were preferred as solvent. The potentiometric method used in determining the end-points in titrimetric analyses was utilized for the determination of acidity. The results obtained from the titrations are presented in tables and graphs. Typical S‐shaped titration curves are observed in the graphs.The acidity constants of the compounds in the solvents chosen were calculated using the graphs and the data obtained with half‐neutralization method. The acidity strength of the compounds was usually observed to differ from the information obtained. The acidity strength of the compounds with varying R groups in different solvents, dielectric constant of the solvents, autoprotolysis constant and leveling‐differentiation effects were investigated. Key Words: 3,4-Disubstitue-4,5-dihydro-1H- 1,2,4,-triazol-5-one Amphiprotic solvents , Dipolar Aprotic solvents, Acidity strength, Half-Neutralization Method * E-mail: konusudur. Bu tür durumlarda susuz Giriş Bileşiklerin asidik ya da bazik özelliklerini tayin etmek için çözücü seçimi oldukça önemlidir. Su çözücü olarak ideale yakındır. Suda çözünmeyen ya da çok az çözünen maddeler de söz ortam çözücüleri kullanılabilir. Fazla sayıda susuz ortam çözücüsü mevcut olduğundan çözücü seçimi denenerek yapılabilir, ancak bu seçim türü ideal değildir. Asit baz titrasyonlarında kullanılacak çözücülerde dipol AKDENİZ, AÇIKOL, OCAK, BEYTUR, AKYILDIRIM, YÜKSEK momentinin büyüklüğü, 38 dengeleme 3. Etilendiamin örneğinde olduğu gibi etkisinin olmaması gibi bazı özellikleri proton alabilen bazik özelliği yüksek olan taşıması önemlidir (Donald ve Clyde protofilik çözücülerdir. 1979; Dipolar Hargis 1988, Gündüz 1988, aprotik çözücüler dipol proton alabilen Christion 1977, Açıkkol 2007, Ocak momentleri 2003). liyonyum iyonu verdiği halde liyat iyonu Susuz ortam çözücüleri genelde organik vermeyen çözücülerdir. Bu çözücüler ve inorganik olarak sınıflandırılabildiği dimetil gibi olduğu gibi protofilik çözücüler ve sınıflandırılabilir. Proton alan çözücüler asetonitril gibi bazik protofobik çözücü olarak iki bölümde proton alış verişine yada protofilik, göre de proton veren yüksek süfoksit (DMSO) örneğinde örneğinde olduğu çözücüler asidik yada protojenik, proton incelenebilir (Gündüz et. al. 1988). alabilen çözücüler İnert çözücüler dielektrik sabitleri ve amfiprotik, proton alış verişi olmayan dipol momentleri düşük, asidik ve bazik çözücüler inert olarak adlandırılır. guruplar içermeyen çözücülerdir (Gündüz Amfiprotik çözücüler kendi içinde üç 1988). gurupta incelenir. Bu çalışmada asitlikleri incelenen II ve III ve verebilen 1. Otoprotolize uğrayan, küçük moleküllü alkolleri içeren ve hem asit hem de baz titrasyonunda çözücü olarak kullanılabilen nötral çözücüller, 2. Proton verebilen, bazik maddeleri titre etmek için kullanılan asetik asit ve formik asit gibi protojenik çözücüler, tipi bileşikler ester etoksikarbonilhidrazonların (I) etanolamin ile ve reaksiyonundan 2-kloroetanol literatür uyarınca sentezlenmiştir (İkizler ve Yüksek, 1992). 39 Amfiprotik ve Dipolar Aprotik Çözücülerde Bazı 3-Alkil... N (I) N NH (II) CH3 N R NH N O N CH2 O NH N O CH2CH2OH CH2CH2OH 1 2 CH2CH2Cl N (III) CH3 CH2 N Çalışmada amfiprotik ve dipolaraprotik N NH O Cl CH2 NH N O CH2CH2OH CH2CH2OH 3 4 çözücülerde TBAH’in izopropil alkoldeki N 0.05N çözeltisi ile titre edilmiştir. Dönüm O2N CH2 N noktası potansiyometrik titrasyon metodu N NH O CH3 CH2 NH N O CH2CH2OH CH2CH2Cl 5 6 ile belirlenmiştir (Gündüz et. al. 1988, Yüksek et. al. 2004). Her bir ortam için N asitlikleri yarı nötralizasyon yöntemiyle belirlenmiştir. Cl CH2 NH N O N O2N CH2 NH N O CH2CH2Cl CH2CH2Cl 7 8 Ayrıca, bulunan sonuçlar çözücü etkisi, substituent etkisi, dielektrik sabiti etkisi 2.2. Çözücüler ve her bir çözücüdeki asitlik kuvvetleri 3-Alkil-4-(2-hidroksietil/2-kloroetil)-4,5etkisi yönünden incelenmiştir. dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on (1-8) bileşiklerinin asitlik sabitlerinin tayininde 2. Materyal ve Metot susuz ortam çözücülerinden izopropil 2.1. Çalışılan Maddeler alkol, tert-butil alkol, (...truncated)