4-Metoksi ve 3-Hidroksi Salisilaldehit Türevi Bazı Schiff Bazlarının Yapısal Özelliklerinin Deneysel X-Işını Kırınımı ve Kuramsal Yöntemlerle İncelenmesi

Abstract

Bu tez C14H12N2O4 (I), C14H12ClNO2 (II), C14H12ClNO2 (III), C14H12BrNO3 (IV), C14H9F3NO2 (V) ve C14H13NO2 (VI) organik moleküllerinin X-ışını kristal yapı analizlerini ve kuramsal yöntemlerle elde edilen bazı özelliklerini içermektedir.Kullanılan tüm kristaller OMU Kimya Bölümü Organik Kimya Laboratuarında sentezlenmiş ve kristal verileri Fizik Bölümü Kristalografi Laboratuarındaki STOE IPDS II difraktometresinde toplanmıştır.4-Metoksi ve 3-Hidroksi salisilaldehit türevi Schiff bazlı kristaller olan yapıların çözümlenmesinde WinGX paket programından faydalanarak SHELXS-97 (Scheldrick, 1997) arıtılmasında ise SHELXL-97 (Scheldrick, 1997) programları kullanılmıştır. Çözümde direkt yöntemler, arıtımda ise en küçük kareler süreçleri 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, açılar, burulma açıları), molekül içi ve moleküller arası etkileşimleri hakkında bilgiler edinilmiştir.Kuramsal hesaplamalarda Gaussian03W (Frisch ve ark., 2004) paket programı kullanılmıştır. Hesaplamalarda tüm moleküllerin gaz fazındaki yalıtılmış durumda kararlı yapıları Yoğunluk Fonksiyoneli Kuramı (YFK) temel alınarak incelenmiştir. YFK çerçevesinde potansiyel enerji yüzeyleri üzerindeki global minimumlara karşılık gelen en kararlı geometriyi bulmak üzere geometri optimizasyonu, yük yoğunluğu, dipol momentler, moleküler elektrostatik potansiyeller, sınır orbitalleri (HOMO ve LUMO) ve sertlik değerleri B3LYP/6-31G(d,p) 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.

This thesis contains X-ray crystal structure analysis and some properties, obtained from theoretical methods, of the C14H12N2O4 (I), C14H12ClNO2 (II), C14H12ClNO2 (III), C14H12BrNO3 (IV), C14H9F3NO2 (V) and C14H13NO2 (VI) organic molecules.All crystals investigated in this study were synthesized in the Organic Chemistry Laboratory and the crystal data were collected on a STOE IPDS II diffractometer in the Crystallography Laboratory of Physics Department, OMU, Samsun.The studied 4-methoxy and 3-hydroxy salicylaldehyde derivative Schiff base crystals have been solved by using direct methods with the program SHELXS-97 (Scheldrick, 1997) and refined by using least squares refinement with the program SHELXL-97 (Scheldrick, 1997). The tautomeric form, geometrical parameters (bond lengths, angles, torsion angles), intramolecular and intermolecular interactions of the structures were calculated and interpreted.The theoretical calculations were performed with Gaussian03W (Firsch at all., 2004) software. In calculations, the stable structure geometries of the isolated molecules in the gas phase were investigated under the framework of 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, frontier orbitals (HOMO and LUMO) and hardness were obtained from B3LYP/6-31G(d,p) calculations. Thus the results obtained from X-ray diffraction experiment were supported and additive information about molecules were achieved.