Browsing by Author "Kavak, Emrah"

Now showing 1 - 15 of 15

Budaklı (Bi̇tli̇s) Kaplıcasının Jeokimyasal Özellikleri İle Alanın Jeolojik ve Coğrafi Yapısı Arasındaki İlişki
(2019) Kivrak, Arif; Avşin, Nurcan; Kavak, Emrah
Termal kaynaklar, magma haznesine yakın olan ya da tektonik olarakaktif bölgelerdeki yer altı sularının magma nedeniyle ısınarak yeryüzüne çıkmasıile oluşmaktadır. Bu süreçte, magma içerisinde eriyik halde bulunan maddeler ilesuyun temas ettiği kayaçlardaki çeşitli elementlersıcak suya karışarak, kaynaklarıninsan sağlığı için şifalı ya da zararlı olmasına neden olabilmektedir. Dolayısıylakaplıca, ılıca gibi isimler de verilen bu kaynaklar, sodyum, flor, kalsiyum gibifaydalı elementlerin yanı sıra, cıva, uranyum, arsenik gibi ağır metaller deiçerebilmektedir. Türkiye, aktif tektonik bir ülke olması nedeniyle çok sayıdatermal kaynağa sahiptir. Araştırma alanı olarak seçilen Budaklı kaplıcası daBitlisili, Güroymak ilçesi sınırları içerisinde, Nemrut kraterinin batısında yer almaktadır.Bu araştırma, yıllardır yoğun şekilde kullanılan Budaklı kaynağınınjeokimyasal özelliklerini tespit etmek, kaynağın içerdiği elementlerin zarar yada faydalarını ortaya koyarak hangi hastalıkların tedavisinde kullanılabileceğinianaliz etmek, Budaklı kaplıcasınınolanaklarının geliştirilmesine katkıda bulunmakamacıyla ele alınmıştır. Bu kapsamda gerçekleştirilen arazi ve büro çalışmaları neticesinde, alanın coğrafi ve jeolojik yapısının sıcak su kaynağının oluşumu veyeryüzüne ulaşmasındaki rolü incelenmiş, kaplıcadan alınan su numunelerininkimyasal analizleri yapılarak element özellikleri belirlenmiştir. Buna göre Budaklıkaplıcası, önemli miktardakalsiyum, sodyum, potasyum ve flor içermektedir.
A Camouflage Material: P- and N-Type Dopable Furan Based Low Band Gap Electrochromic Polymer and Its Edot Based Copolymer
(Pergamon-elsevier Science Ltd, 2015) Kavak, Emrah; Us, Cansu N.; Yavuz, Ejmer; Kivrak, Arif; Ozkut, Merve Icli
A Donor-Acceptor-Donor (D-A-D) type monomer, 4,9-di(furan-2-yl)-6,7-diphenyl-[1,2,5]thiadiazolo[3,4g] quinoxaline (1), was synthesized via Stille Coupling reaction and polymerized electrochemically. The obtained polymer (P1) has low band gap (0.85 eV) and showed electrochromic property (pale mustard-colored in neutral state, grey in oxidized state and brown in reduced state). Moreover, copolymerization of 1 was carried out with EDOT for the formation of P(1-co-EDOT) which exhibits higher electrochemical stability than its homopolymer (P1) and have intriguing electrochromic property with a color change from the tunes of brown to the tunes of green. The band gap of copolymer was calculated as 1.1 eV. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Design, Synthesis and Pharmacological Evaluation of Novel Artemisinin-Thymol
(Taylor & Francis Ltd, 2022) Kavak, Emrah; Mutlu, Dogukan; Ozok, Omruye; Arslan, Sevki; Kivrak, Arif
A molecular hybridization of natural products is a new concept in drug discovery and having critical roles to design new molecules with improved biological properties. Hybrid molecules display higher biological activities when compared to the parent drugs. In the present study, two natural products (thymol and artemisinin (ART)) are used for the synthesis of new hybrid thymol-artemisinin. After characterization, the cytotoxic activity of ART-thymol was tested against different cancer cell lines and non-cancerous human cell line. ART-Thymol show the cytotoxic effect with EC50 values 70,96 mu M for HepG2, 97,31 mu M for LnCap, 6,03 mu M for Caco-2, 77,98 mu M for HeLa and 62,28 mu M for HEK293 cells, respectively. Moreover, ART-Thymol was checked for drug-likeness, and the kinase inhibitory activity. ART-Thymol is investigated by using molecular docking. The results of qPCR was indicated CDK2 and P38 were inhibited by ART-Thymol. These results improved that thymol-artemisinin may be new candidates as an anticancer agents. [GRAPHICS] .
Design, Synthesis, and in Silico Studies of New Artemisinin-Indole Hybrid Molecules
(2022) Kavak, Emrah; Kıvrak, Arif
Artemisinin ile ilgili son yıllarda birçok çalışma olmasına karşın, artemisinin içeren yeni moleküllerin tasarımı ve sentezi üzerine sınırlı sayıda çalışma söz konusudur. Artemisinin içeren çok yeni ve farklı biyolojik aktivite davranımları gösterebilecek türevlerin sentezlenmesi ilaç araştırmaları için çok önemlidir. Bu çalışmada yeni artemisinin-indol hibrit yapıları tasralanmış ve sentezlenmiştir. Hedeflenen hibrit türevleri 8.3a (%7), 8.3b (%26), 8.3c (%59), 8.3d (%56) ve 8.3e (%52), 8.8a (%45), 8.8b (%61), 8.8c (%76), 8.8d (%96) ve 8.8e (%99) gibi yüksek verimler ile izole edilmiştir. Sentezlenen hibrit moleküller ve ara ürünlerin yapısal karakterizasyonları spektroskopik yöntemler kullanılarak kesin olarak bulunmuştur. Tezin son bölümünde ise, sentezlenen türevlerin SARS-CoV-2 ana proteazına (PDB ID: 6LU7) bağlanma potansiyeli Docking ile belirlenmiştir. Test edilen türevlerin ana proteazına yüksek bağlanma özelliği gösterdiği bulunmuştur. Sentezlenenen hibrit moleküller için en iyi bağlanma 8.8b: RMSD değeri 0.88 Å ve bağlanma afinitesi -8.2 (Kcal/mol) olarak bulunmuştur. Ayrıca sentezlenen hibrit moleküllerin bağlanma afiniteleri ve 8.8a: -9.2, 8.3e: -9.3, 8.3b: -9.5, 8.3d: -9.2 (Kcal/mol) gibi yüksek bağlanma afiniteler elde edilmiştir. RMSD değerleri ise 0.88- 3.33Å arasında değişiklik gösterdiği tespit edilmiştir.
Design, Synthesis, and in Vitro Evaluation of Thieno[A]dibenzothiophene Derivatives
(Wiley-v C H verlag Gmbh, 2020) Konus, Metin; Algso, Muheb A. S.; Kavak, Emrah; Kurt-Kizildogan, Aslihan; Yilmaz, Can; Kivrak, Arif
A variety of highly substituted thieno[2,3-a]dibenzothiophenes and thieno[3,2-a]dibenzothiophenes are readily prepared via cascade electrophilic cyclization reaction. The reaction was tolerated a variety of compounds. In the present study, antimicrobial and antifungal activities were investigated for all synthesized molecules against A. niger ATCC 16404, C. albicans ATCC 10231, S. aureus ATCC 25923 and B. subtilis ATCC 6633, respectively.
Development of New Methodologies for the Synthesis Ofthieno[3,2-A]carbazole
(2018) Kavak, Emrah; Kıvrak, Arif
Yapısında hetero-atom bulunduran birçok organik bileşik hem ilaç olarak hem de opto-elektronik malzeme olarak günümüzde kullanılmaktadır. 2010 yılında en çok satılan 200 ilaç listesinde yer alan yapıların büyük çoğunluğunun yapısında en az bir heteroatom yer almaktadır. Bunun en önemli nedeni heteroatomların bulundukları yapıları daha kararlı hale getirmeleri ve uygulandıkları bölgede bağlanma kuvvetine olan etkileridir. Uzun yıllar boyunca hem doğadan hem de sentetik olarak elde edilen ilaçlar birçok hastalığın tedavisinde kullanılmaktadırlar. Ancak yeni ve biyolojik aktiviteleri bakımından güçlü türevlerin sentezi günümüzde birçok hastalığın tedavisi için gereklidir. Bunların içerisinde önemli bir yere sahip olan Karbazol ve türevleri sahip oldukları analjezik, ateş düşürücü, anti-bakteriyel, antiparazitik, hipoglisemik, antitümör ve antikanser aktivitelerinden dolayı ilaç uygulamaları için çok büyük öneme sahiptirler. Bu heterosiklik yapıların sentezi için farklı sentetik metotlar kullanılmakla birlikte bu yapılar doğal ürün olarak çeşitli bitkilerden de elde edilebilmektetirler. Karbazol türevleri birçok hastalığın tedavisinde uzun yıllardan beri kullanılmaktadırlar. Ancak, bir karbazole türevi olan ve potansiyel olarak biyolojik öneme sahip tiyenokarbazoller hakkında çok az çalışma mevcuttur. Tiyenokarbazoller antikanser, antibakteriyel ve antifungal gibi aktivitelere sahip piridokarbazollerin biyoizosteri olmasından dolayı oldukça yüksek biyolojik potansiyele sahip yapılar olarak düşünülebilinir. Yapılan bu çalışmada biyolojik aktivite potansiyeline sahip yeni tiyenokarbazol türevleri için yeni ve uygulanabilir yöntemler ile sentezlenmiştir. Literatür araştırmaları sonucunda bu tür yapılar hakkında çok az sayıda çalışmanın mevcut olduğu ve oldukça sınırlı sayıda sentez yöntemi bulunduğu görülmektedir. Bunun yanında bu türevlerin aktiviteleri hakkında neredeyse yok denecek kadar az çalışma mevcuttur. Tiyenokarbazollerin elde edilmesinde kullanılan mevcut sentez yöntemleri sınırlı türev, zor tepkime koşulları, düşük verimler, pahalı katalizör ve çok basamaktan oluşması gibi dezavantajlara sahiptir. Bu türevlerin sentezi ve yeni türevlerinin yüksek verimlerle elde edilmesi özellikle biyolojik aktivite araştırmaları için önemlidir. Tiyenokarbazol türevlerinin sentezi için 2,3-dibromotiyofen başlangıç maddesi olarak kullanılmış ve bu tez çalışması kapsamında tiyeno[3,2-a]karbazoler, sentezlenmiştir.
Electrochemical Dopamine Sensor Based on Gold Nanoparticles Electrodeposited on a Polymer/Reduced Graphene Oxide-Modified Glassy Carbon Electrode
(Taylor & Francis inc, 2022) Guler, Muhammet; Kavak, Emrah; Kivrak, Arif
A novel electrochemical dopamine (DA) sensor based on Au nanoparticles (AuNPs) electrochemically loaded on poly([2,2 ';5 ',2 '']-terthiophene-3 '-carbaldehyde)/reduced graphene oxide (poly(TTP)/rGO) improved glassy carbon electrode (GCE) was fabricated. The Au@poly(TTP)/rGO/GCE was evaluated using cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV), amperometry, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The optimized Au@poly(TTP)/rGO/GCE sensor had a wide electroactive surface area and exhibited good selectivity. The linear determination range of the sensor was from 0.02 to 232 mu M with a sensitivity of 315 mu A/mM/cm(2). The limit of detection (LOD) was estimated to be 11.5 nM using signal-to-noise (S/N) ratio of 3. Additionally, the sensor displayed excellent selectivity, satisfactory response time from 4.5 to 6 s, replicability with a relative standard deviation (RSD) of 2.31%, reproducibility with a RSD of 3.67%, and storage stability with 92.57% of its initial current response for 37 days. The Au@poly(TTP)/rGO/GCE was employed to estimate DA in injection samples.
Geçiş Metali Çekirdeği Üzerinde (Au, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Zn) Pd Kabuklandırılması ile Çok Metalli Çekirdek/kabuk Katalizörlerinin Nano Tasarım ile Sentezi, Karakterizasyonu ve Dfayp Uygulamaları
(2017) Yurtcan, Ayşe Bayrakçeken; Çağlar, Aykut; Şahin, Özlem; Mert, Suha Orçun; Kavak, Emrah; Kıvrak, Hilal Demir
Doğrudan formik asit yakıt pilleri (DFAYP) cazip alternatif güç kaynaklarından biridir çünkü DFAYP hem yüksek enerji yoğunluğuna hem de yüksek güce sahiptir. DFAYP’nin geliştirilmesinde kısıtlayıcı etkenlerden birisi anot katalizörü olarak kullanılan Pd katalizörün istenmeyen reaksiyonu (CO ara ürününün yüzeyde oluşumu ve CO2 ürününe dönüşümü) kısmi olarak teşvik etmesidir. Bu durum, DFAYP’nin güç yoğunluğunun ve uzun vadedeki kararlılığının azalmasına sebep olmaktadır. Bu yüzden, Pd metalinin elektrokatalitik özelliklerinin geliştirilmesi ile istenmeyen reaksiyonun gerçekleşmesi engellenir, buna bağlı olarak DFAYP’nin güç yoğunluğu ve uzun vadedeki kararlılığı artırılabilir. Çeşitli geçiş metalleri ile Pd metalinin ve çeşitli geçiş metalleri ile Pd ve Pt metallerinin bir araya getirilmesiyle elektrokatalitik aktiviteleri daha yüksek çok metalli nano katalizörler elde etmek mümkündür. Formik asit elektrooksidasyonu için uygun çok metalli nano katalizörlerin geliştirilmesi, bu geçiş metallerinin Pd metalinin elektronik, kimyasal ve kristal yapısı, yüzey aktif sitelerinin sayısı ve yüzey kusurlarının derişimi ve bu özelliklere bağlı olarak formik asit elektrooksidasyonunun ve reaksiyon basamaklarının nasıl etkilediğine dair yeterli bir bilgi henüz mevcut değildir. Bu projedeki hedefimiz nano mühendislik uygulamaları ile sentezlenmiş çekirdek/kabuk ve çekirdek/kabuk/küme çok metalli nano katalizörler üzerinde formik asidin elektrooksidasyon kinetiğinin nasıl ilerlediğini kavramaktır. Bu bilgilere dayanarak, DFAYP gibi alternatif enerji uygulamaları için ucuz ve yüksek performanslı nano katalizörler geliştirilmiştir. Hedefimizi gerçekleştirmek için bilimsel amaçlarımız sırası ile şöyledir: (i) geçiş metalleri üzerinde hazırlanan çok metalli nano katalizörlerde Pd nano katalizör yüzeyinin elektronik, kimyasal ve kristal yapısının, toplam yüzey aktif sitelerinin sayısının ve yüzey kusurlarının derişimin nasıl değiştiğinin belirlenmesi, (ii) yüzeyin elektronik, kimyasal ve kristal yapısındaki bu değişimlerin formik asit elektrooksidasyon aktivitesi, kinetiği ve DFAYP performansları ile ilişkilendirilmesi, (iii) bu ilişkileri kullanarak yüksek aktiviteye ve yüksek kararlılığa sahip yeni nesil aktif formik asit anot nano katalizörlerinin üretilmesi, (iv) bu çekirdek/kabuk ve çekirdek/kabuk/küme çok metalli anot nano katalizörlerinin DFAYP ölçümlerini kullanarak DFAYP’nin performansının ekserji analizi ile belirlenmesi.
Novel Benzothiophene Based Catalyst With Enhanced Activity for Glucose Electrooxidation
(Pergamon-elsevier Science Ltd, 2020) Ozok, Omruye; Kavak, Emrah; Er, Omer Faruk; Kivrak, Hilal; Kivrak, Arif
Thiophene based heterocyclic compounds plays important roles in organic chemistry due to their unexpected properties. Herein, novel benzothiophene derivatives (6A-F) are synthesized via Sonogashira coupling, iodocyclization reaction, Suzuki-Miyaura coupling and condensation reactions. After characterization of design molecules, their glucose electrooxidation activities are investigated. Electrochemical measurements are performed by cyclic voltammetry, chrono amperometry, and electrochemical impedance spectroscopy in 1 M KOH +0.5 M C6H12O6 solution. This results show that the highest performance organic-based catalysts is obtained as 0.729 mA/cm(2) (3.345 mA/mg) for the 2-(4-(2-pentylbenzo [b] thiophen-3-yl)benzylidene)malononitrile (6B). Furthermore, 6B catalyst is shown long term stability, the best current density value (1.151 mA cm(-2)), and the best transfer resistance load between organic-based catalysts. As a result, it is clear that these benzothiophene derivatives are promising organic based catalyst, an alternative to the expensive Pd and Pt based metal catalyst, for direct glucose fuel cell anode. (C) 2020 Hydrogen Energy Publications LLC. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.
Optical, Electrochemical and Dft Studies of Donor-Acceptor Typed Indole Derivatives
(Elsevier, 2023) Carbas, Buket Bezgin; Noori, Hussein Ali; Kavak, Emrah; Kaya, Yasemin; Kivrak, Arif
The donor-acceptor type indole chromophore motif presents an interesting molecular architecture to the scientific world, unfortunately, as in every special and beautiful formation needed; their synthesis represents a synthesis challenge. In the current search, new donor-acceptor typed indole derivatives, 1-methyl-phenyl-3-aldehyde indole (HAN-1), 2-(((1-methyl-2-phenyl-1H-indol-3-yl)methylene)malononitrile ( HAN-2), 1-ethyl-2-phenyl-3-aldehyde indole (HAN-3), 2-((1-ethyl-2-phenyl-1H-indol-3-yl)methylene)malononitrile (HAN-4) were successfully synthesized and the results supported with FTIR and NMR spectra analysis. All the molecules undergo excited state intramolecular electron transfer with unique charge transfer reaction. Their electrochemical and optical properties were investigated in relation to the acceptor effect of functional groups on the indole units in the conjugated structure. Density functional theory (DFT) calculations exhibited that higher electron withdrawing ability strength resulted in decreased HOMO-LUMU gaps of the molecules. Futhermore, donor acceptor typed indole derivatives undergo irreversibly one electron oxidation in the medium of 0.1 M TBAPF(6)/ACN solution with a similar onset oxidation potentials. Both experimental and theoretical studies showed that the electron withdrawing ability of the molecules affect more LUMO energy level of the molecules. Moreover, they suggest that donor acceptor indole molecules herein are potential candidates for fabrication of dye synthesized solar cells. (C) 2022 Elsevier B.V. All rights reserved.
Synthesis of 3-Iodoindoles and Their Glucose Electrooxidation Performance as an Anode Catalyst
(Springer, 2023) Calis, Hatice; Ulas, Berdan; Yilmaz, Yonca; Kivrak, Hilal; Kavak, Emrah; Kivrak, Arif
Herein, indole derivatives namely 3-iodo- 1-methyl-2-phenyl-1H-indole (4A), 3-iodo-1-methyl-2-(p-tolyl)-1H- indole (4B), and 2-(2,5-dimethylphenyl)-3-iodo-1-methyl-1H-indole (4C) prepared by Sonogashira coupling and electrophilic cyclization reactions with yield of 70%, 68%, and 67%, respectively. Organic catalysts were characterized by using Liquid Chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS-MS), Transmission Electron Microscopy (TEM), Fourier Transform Infrared Spektrofotometre (FT-IR), and Nuclear Magnetic Resonance (NMR). Cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and chronoamperometry (CA) were utilized to observe the electrocatalytic behavior of 4A, 4B, and 4C. Specific activity for glucose electrooxidation of 4A was determined as 3.26 mA/cm2. Compound 4A exhibits long-term stability toward glucose electrooxidation. As a metal-free catalyst, Compound 4A may be a good candidate as an electrocatalyst for glucose electrooxidation.
Synthesis of Ferrocene Based Naphthoquinones and Its Application as Novel Non-Enzymatic Hydrogen Peroxide
(Wiley-v C H verlag Gmbh, 2020) Ertas, Nevroz Aslan; Kavak, Emrah; Salman, Firat; Kazici, Hilal Celik; Kivrak, Hilal; Kivrak, Arif
At present, a highly sensitive hydrogen peroxide (H2O2) sensor is fabricated by ferrocene based naphthaquinone derivatives as 2,3-Diferrocenyl-1,4-naphthoquinone and 2-bromo-3-ferrocenyl-1,4-naphthoquinone. These ferrocene based naphthaquinone derivatives are characterized by H-NMR and C-NMR. The electrochemical properties of these ferrocene based naphthaquinone are investigated by cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) on modified glassy carbon electrode (GCE). The modified electrode with ferrocene based naphthaquinone derivatives exhibits an improved voltammetric response to the H2O2 redox reaction. 2-bromo-3-ferrocenyl-1,4-naphthoquinone show excellent non-enzymatic sensing ability towards H2O2 response with a detection limitation of 2.7 mu mol/L a wide detection range from 10 mu M to 400 mu M in H2O2 detection. The sensor also exhibits short response time (1 s) and good sensitivity of 71.4 mu A mM(-1) cm(-2) and stability. Furthermore, the DPV method exhibited very high sensitivity (18999 mu A mM(-1) cm(-2)) and low detection limit (0.66 mu M) compared to the CA method. Ferrocene based naphthaquinone derivative based sensors have a lower cost and high stability. Thus, this novel non-enzyme sensor has potential application in H2O2 detection.
Synthesis of Novel Artemisinin Derivatives and Their Electrochemical Properties
(Wiley-v C H verlag Gmbh, 2022) Esen, Meryem; Kavak, Emrah; Ozok-Arici, Omruye; Ulas, Berdan; Kivrak, Hilal; Kivrak, Arif
In present, new artemisinin-based organic compounds (1-6) are designed and synthesized in excellent yields (up to 97 %) via Steglich Esterification reactions. All new artemisinin derivatives are tested as anode catalysts for hydrazine electrooxidation reactions with electrochemical methods in 1 M KOH/0.5 M N2H4 solution. Hybrid molecule 1 exhibits the best catalytic activity in hydrazine electrooxidation reaction with 2.28 mA cm(-2) value. Moreover, response surface methodology (RSM) is applied to investigate of optimum electrode conditions. By using optimum conditions, hydrazine electrooxidation is obtained as 3.55324 mA cm(-2). As a result, artemisinin-based hybrid compounds may be alternative, and next-generation anode catalyst for direct hydrazine fuel cells.
Synthesis of Novel Artesunate-Benzothiophene and Artemisinin-Benzothiophene Derivatives
(Taylor & Francis Ltd, 2022) Ozok, Omruye; Kavak, Emrah; Kivrak, Arif
Natural products are used for the treatment of a variety of diseases for many years. Last decades, design and synthesis of novel biologically active hybrid molecules including natural product is gained big importance due to their unique and new biological properties. In the present study, novel artemisinin-benzothiophene derivatives (12 A-F) are synthesised. Initially, benzothiophene derivatives (4 A-4F) are prepared via the Pd-catalyzed coupling reactions and iodocyclisation reactions. Then, Suzuki-Miyaura coupling reactions were used for the formation of intermediates 6 A-6F (between 64% and 91% yields). Finally, the Steglich esterification reaction between intermediate 6 and artesunate formed the artemisinin-benzothiophene hybrids (9 A-9F) in moderate to excellent yields under very mild reaction conditions. When intermediate 6 was reacted with dihydroartemisinin, product 12 A-12F was also obtained with high yields.
Synthesis of Thiophene/Furan-artemisinin Hybrid Molecules
(Wiley-v C H verlag Gmbh, 2022) Ozok-Arici, Omruye; Kavak, Emrah; Kivrak, Arif
Natural products with semi-synthetic molecules displays higher biological activities, and creates new biological properties for the treatment of diseases. Although, natural products like artemisinin have been used as a traditional medicine over thousands of years, structure and biological properties of many natural products were investigated in the 20th century. Design and synthesis of new biologically active compounds including natural products have very critical roles to find novel drug candidates. Herein, novel thiophene/furan bridge artemisinin derivatives were synthesized by starting from artemisinin. Firstly, benzothiophene derivatives are synthesized, then Steglich esterification reactions give the new artemisinin hybrid molecules with moderate to high yields.