Bazı Schıff Bazlı Bileşiklerin Kristal Yapılarının Deneysel X- Işınları Kırınımı Yöntemiyle ve Teorik Olarak İncelenmesi

Abstract

Bu tez C17H12BrNO (I), C17H12INO (II), C12H10N2O3S (III), C12H10N2O2S (IV), C13H12N2O3F3S (V) ve C15H14N2O4 (VI) organik moleküllerinin x-ışını kristal yapı analizlerini ve kuramsal yöntemlerle elde edilen bazı özelliklerini içermektedir. Kullanılan tüm kristaller Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü Organik Kimya Laboratuvarında sentezlenmiş ve kristal verileri Fizik Bölümü Kristalografi Laboratuvarındaki STOE IPDS II difraktometresinde toplanmıştır. Schiff bazlı kristaller olan yapıların çözümlenmesinde WinGX paket programından faydalanarak SHELXS-97 arıtılmasında ise SHELXL-97 programları kullanılmıştır. Çözümde direkt yöntemler, arıtımda ise en küçük kareler metodu ile sonuca ulaşılmıştır. Sergiledikleri keto-amin ve enol-imin tautomerizasyonu nedeniyle ayrıca bir öneme sahip olan bu yapıların hangi tautomerik durumda olmayı seçtikleri, geometrik yapıları (bağ uzunlukları, bağ açıları, burulma açıları), molekül içi ve moleküller arası etkileşimleri hakkında bilgiler edinilmiştir. Kuramsal hesaplamalarda Gaussian03W paket programı kullanılmıştır. Hesaplamalarda tüm moleküllerin gaz fazındaki yalıtılmış durumda kararlı yapıları Hartree-Fock (HF) ve Yoğunluk Fonksiyoneli Kuramı (YFT) temel alınarak incelenmiştir. YFT ve HF metodları ile potansiyel enerji yüzeyleri üzerindeki global minimumlara karşılık gelen en kararlı geometriyi bulmak üzere geometri optimizasyonu, yük yoğunluğu, dipol momentler, moleküler elektrostatik potansiyeller ve sınır orbitalleri (HOMO ve LUMO) B3LYP/6-31G, B3LYP/6-31G(d) hesaplaması yoluyla elde edilmiştir. Böylece hem x-ışınları kırınımı yöntemi ile elde edilen sonuçlara yeni bilgiler eklenmiş hem de kuramsal bir çalışma ile deneysel sonuçlar desteklenmiştir. Anahtar Sözcükler: X-Işınları Kırınımı; Schiff Bazı; Tautomerizm; Hesaplamalı Kimya.

This thesis contains X-ray crystal structure analysis and some properties, obtained from theoretical methods, of the C17H12BrNO (I), C17H12INO (II), C12H10N2O3S (III), C12H10N2O2S (IV), C13H12N2O3F3S (V) and C15H14N2O4 (VI) organic molecules. All crystals investigated in this study were synthesized in Ondokuz Mayıs University, Faculty of Arts and Sciences, Organic Chemistry Laboratory and the crystal data were collected on a STOE IPDS II diffractometer in the Crystallography Laboratory of Physics Department, Ondokuz Mayıs University, Faculty of Arts and Sciences. In the analysis of Schiff based crystals, WinGX software was used, besides, in the refining the SHELXS-97 and SHELXL-97 programs were used. Direct methods were used in the analysis process and it came to a conclusion with the least squares process during refinement. It is informed about these structures which have further importance because of keto-amin and enol-imin tautomerization chose which situation they were and also about the geometrical parameters (bond lengths, bond angles, torsion angles). In addition, intermolecular and intramolecular interactions were calculated and interpreted. The theoretical calculations were performed with Gaussian03W software. In calculations, the stable structure geometries of the isolated molecules in the gas phase were investigated under the framework of Hartree-Fock (HF) and Density Functional Theory (DFT). In order to find the stable molecular geometries, the global minimum scanning were performed on the potential energy surfaces and some properties of molecules such as charge densities, dipole moments and frontier orbitals (HOMO and LUMO) from B3LYP/6-31G, B3LYP/6-31G(d) calculations. Thus the results obtained from X-ray diffraction experiment were supported and additive information about molecules were achieved. Key Words: X-Ray Diffraction; Schiff Base; Tautomerization; Computational Chemistry.