ETİLENDİAMİNTETRAASETİK ASİT`İN KMn0 4OKSİDASYONU `YTÜ

AK-P109
XVI. Ulusal Kimya Kongresi, Konya., 2002
E T İL E N D İA M İN T E T R A A S E T İK A S İT ’İN K M n 0 4 O K S İD A S Y O N U
1
1
**
?
J
Hüsnü Cankurtaran , Özlem Aksu , Cemal Ozeroğlıı , Hüseyin Afşar ,
‘YTÜ , Fen-Edb. Fak. Kim ya Bl. 34210 Davutpaşa-İST
2 ÎÜ. Müh. Fak. Kim ya Bl. Avcılar-ÎST
e-Posta: [email protected]
Giriş
Mangan bazı biyokimyasal reaksiyonlarda hayati roller üstlenmiştir. Bunların arasında, belki de en
önemlisi yeşil bitkiler, algler ve siyanobakterilerde meydana gelen, suyun katalitik bir çevrim sonunda
moleküler oksijene yükseltgenmesidir. Atmosferdeki oksijenin hemen hemen tamamı bu şekilde
üretilmektedir. Bu reaksiyonun, yeşil bitkilerdeki Fotosistem II içinde, tetramerik yapıda ve yüksek
oksidasyon basamaklarında mangan içeren aktif merkez tarafından katalizlendiği bilinmesine rağmen,
bu kompleks izole edilerek gerek yapısal gerekse mekanistik açıdan aydınlatılabilmiş değildir. Bu
enzimi, özellikle ligand çevresi açısından tam anlamıyla karakterize edebilecek ve benzer özellikleri
gösteren model komplekslerin sentezi konusunda da büyük zorluklarla karşılaşılmaktadır. Yüksek
oksidasyon basamaklarındaki mangan türlerinin, kuvvetli yiikseltgenler olması nedeniyle, oksidasyona
karşı dirençli ligandlarm bulunmasındaki zorluklar bunlardan birisidir(l,2).
Literatürde bu tür model komplekslerin, oksidasyona karşı dirençli bazı N, O donor bileşiklerle elde
edildiğini görmekteyiz. Bunların, enzimdeki ligand çevresini temsil ettiğini söyleyemeyiz. Amino
asitler ise, oksidasyona karşı dirençsiz olduklarından, bu tür komplekslerin eldesi için fazla
önemsenmemişlerdir. Ancak, aminoasitlerin yükseltgenme ürünleri konusundaki belirsizlikler ve
enzimdeki muhtemel ligandlarm amino asitler olması, amino asitlerin mangan bileşikleri ile
yiikseltgenmesinin daha detaylı bir şekilde incelenmesini gerektirmektedir.
Yöntem
Bu çalışmada, değişik mol oranlarında olmak üzere, etilendiamintetraasetik asit potasyum
permanganat ile pH kontrollü bir şekilde yükseltgenmiştir. Meydana gelen ürünler ve manganın
indirgenmiş formları ile amino asidin yükseltgenmiş formları arasında öngördüğümüz etkileşimler
elementel, termal, FTIR, 'H ve 13C NMR analizleri, reaksiyonların spektrofotometrik olarak izlenmesi,
C 02 tayini, potansiyometrik ve spektrofotometrik pH titrasyonları gibi yöntemlerle araştırılmıştır.
Sonuç
Amino asidin dekarboksile ve dehidrojene olmasıyla oluşan ürünlerin hidrate mangan türlerini
koordine ettiği görülmüştür. Örneğin, pH~3 de çöktürülen üründe Mn(II) iyonlarının koordine olması
karboksil yada amin grupları dışında bir koordinasyonun da olduğunu göstermektedir. Sonuçlar, CH
ve CH2 radikalleri ile Mn türleri arasında geniş bir pH aralığında kararlı olan yük transfer
kompleksleri olarak değerlendirildi. Permanganat oranının arttırılmasıyla, daha ileri derecede
oksidasyona karşı dirençli olan ve daha yüksek oksidasyon basamaklarındaki mangan türlerini
koordine eden benzer ürünlerin meydana geldiği saptanmıştır. Ürünler ve reaksiyonların
stokiyometrisi elde edilen sonuçlarla tam bir uyum içindedir.
Kaynaklar
1. W. Kaim, B. Schwederski, “B io iııo rg a n ic C h em istry: In o rg a n ic E lem e n ts
L ife”, 1994, John Wiley & Sons Ltd., Chichester
2. V. K. Yachandra, K. Sauer, and M. P. Klein, Chem . R ev., 1996, 96, 2927.
in the C h em istry o f
Bu çalışma, YTÜ Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından desteklenmektedir. (Proje
No: 21-01-02-01)
168