Çarpım işlemci teorisinin spin-1 içeren sistemlere genelleştirilmesi ve bazı çoklu-kuantum nmr deneylerine uygulamaları / İrfan Şaka ; Danışman Azmi Gençten.

Abstract

Çarpım işlemci teorisi zayıf çiftlenimli spin sistemleri için çok-pulslu NMR (Nükleer Manyetik Rezonans) deneylerinin analitik olarak incelenmesinde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir.İlk defa bu çalışmada çarpım işlemci teorisi IS(I=1/2, S=1) spin sistemi için genelleştirilmiş ve bazı çok-kuantum geçişi içeren NMR deneylerine uygulanmıştır.IS (I=½ ve S=1) spin sistemi 4x9=36 tane çarpım işlemci içermektedir.Bu çalışmada (S2x -S2y) açısal momentum işlemcisi S2x ve S2y olarak iki ayrı bağımsız çarpım işlemci olarak ele alınmıştır.Bu durumda S2x, IxS2x, IyS2y, IzS2x, S2y, IxS2y, IyS2y ve IzS2y gibi yeni çarpım işlemciler ortaya çıkmıştır.IS(I=½, S=1) spin sistemi için tam (eksiksiz, bir bütün olarak) çarpım işlemci teorisi oluşturulurken gelişimleri bilinmeyen 18 tane çarpım işlemcinin spin-spinçiftlenim Hamiltonyeni 6 tane açısal momentum işlemcinin ise kimyasal kayma ve puls Hamiltonyenleri altındaki gelişimleri hesaplanmıştır.Böylece IS (I=½ ve S=1) spin sistemi için çarpım işleci teorisi tamamlanmıştır.ISn (I=½, S=1; n=1,2,3) gibi spin-1 içeren sistemlerin çok-pulslu NMR deneylerinin çarpım işlemci tekniği kullanılarak incelenmesi oldukça zordur.Bu nedenle IS(I=½, S=1) spin sistemi için tam bir Mathematica programı yazılmıştır.Bu program kullanılarak ISn (I=½, S=1; n=1,2,3) spin sistemleri için 2H (döteryum) algılayan düzenleme (editing) pulsu ve çoklu-kuantum geçişleri içeren MAXY, 2B DEPT-HMQC ve 2B MAXY-HMQC NMR deneyleri analitik olarak incelenmiştir. Deneyler sonucunda teorik olarak SİB sinyallerini temsil eden ifadeler elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan hareketle karmaşık moleküllerde CD, CD2 ve CD3 gruplarını ayırt etmek için deneysel önerilerde bulunulmuştur.Analitik işlemler esnasında bazı gözlenebilir çarpım işlemcilerin izlerinin hesaplanması için Mathematica'da iz hesaplayan bir program yazılmıştır.Çarpım işlemci teorisi ISnI'S'm(1=1'=½; S=S'=1; n=1,2,3; m=1,2) çok-spinli sistem için 2H algılayan 2B MAXY-JRES NMR deneyine de uygulanmış ve böylelikle CDCD CD2CD, CD3CD, CD2CD2 ve CD3CD2 gruplarına ait teorik SİB ifadeleri elde edilmiştir.Elde edilen sonuçlardan hareketle spektrum simülasyonları çizdirilmiş ve bir takım deneysel önerilerde bulunulmuştur.