Pirimidin ve Siklobütan İçeren Bazı Organik Bileşiklerin Kristal, Moleküler ve Spektroskopik Özelliklerinin Deneysel ve Kuantum Kimyasal Hesaplama Metodları ile İncelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, dört adet pirimidin ve dört adet siklobütan grupları içeren toplam sekiz adet kristal deneysel, teorik ve spektroskopik (FT-IR ve 13C-1H-NMR) olarak incelenmiş ve sunulmuştur. Kristallerden siklobütan türevleri olanlar Fırat Üniversitesi Kimya Laboratuvarında, pirimidin türevleri içeren kristaller Erciyes Üniversitesi Kimya Laboratuvarında sentezlenmiştir. Sentezlenen kristallerin X-ışını kırınımı dataları Ondokuz Mayıs Üniversitesi X-Işını Laboratuvarında toplanmıştır. Toplanan datalar kişisel bilgisayarda gerekli programlar vasıtasıyla çözülmüştür. Kristallerin deneysel FT-IR ve NMR spektrumları sentezlendiği laboratuvarlarda çekilmiştir. X-ışını ile kristal yapısı aydınlatılan moleküllerin hesaplama programı vasıtasıyla teorik olarak moleküler yapısı hesaplatılmıştır. Benzer şekilde teorik olarak FT-IR ve NMR spektroskopik spektrumları bulunmuştur. Ayrıca HOMO-LUMO ve moleküler elektrostatik potansiyel haritaları teorik olarak gösterilmiştir. Deneysel çalışma sonuçlarını desteklemek amacıyla, bileşiklerin X-ışını kırınımından elde edilen moleküler geometrileri Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (Density Functional Theory, YFT) ile Gaussian 09W ve GaussView 5.0 paket programları kullanılarak optimize edilmiş ve teorik IR ve NMR spektrumları hesaplanmıştır. Teorik hesaplamalarda yöntem olarak Becke'nin 3 parametreli hibrit değiş-tokuş fonksiyoneli (B3LYP), baz seti olarak ise 6-311G(d,p) ve 6-311++G(d,p) seçilmiştir. Teorik hesaplamalar sonucu elde edilen geometrik parametreler (bağ uzunluğu, bağ açısı ve torsiyon açıları), titreşim frekansları ve NMR değerleri deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Deneysel ve teorik sonuçlara bakıldığında literatür değerleri ile uyum içerisinde oldukları ve sonuçların birbirinden çok farklı olmadıkları görülmüştür.

In this thesis, a total of eight crystals containing four pyrimidine groups and four cyclobutane groups were investigated and presented as experimental, theoretical and spectroscopic (FT-IR and 1H-13C-NMR). Crystalline cyclobutane derivatives in Fırat University Chemistry Laboratory, crystals containing pyrimidine derivatives were synthesized in Erciyes University Chemistry Laboratory. X-ray diffraction data of the synthesized crystals were collected at X-Ray Laboratory of Ondokuz Mayıs University. The collected data is resolved through the necessary programs on the personal computer. Experimental FT-IR and NMR spectra of crystals were drawn in the laboratories where they were synthesized. The X-ray structure was calculated theoretically by means of the calculation program of the illuminated crystals. Similarly, FT-IR and NMR spectroscopic spectra were found theoretically. In addition, HOMO-LUMO and molecular electrostatic potential maps have been shown theoretically. In order to support experimental results, molecular geometries obtained from X-ray diffraction of compounds were optimized with Density Functional Theory (DFT) using Gaussian 09W and GaussView 5.0 packet programs and theoretical IR and NMR spectra were calculated. In the theoretical calculations, Becke's 3-parameter hybrid exchange function (B3LYP) was chosen as the method and 6-311G(d,p) and 6-311++ G(d,p) were chosen as the basis set. When experimental and theoretical results are examined, it is seen that they are in accordance with the literature values and the results are not very different from each other.