Piperidin Türevli Schıff Bazı ve Triazol İçeren Bazıkristallerin Yapısal Özelliklerinin X-Işını Kırınımı, Spektroskopik ve Teorik Yöntemlerle İncelenmesi

Abstract

Bu tezde, piperidin türevli Schiff Bazı ve triazol içeren altı farklı organik kristal bileşiğin (I–VI) yapısal ve spektroskopik özellikleri, hem deneysel hem de teorik yöntemlerle kapsamlı şekilde incelenmiştir. (I-IV) numaralı kristaller Schiff Bazı içerirken, (V-VI) numaralı kristaller ise sırasıyla 1,2,4-triazol-sülfonamid ve 1,2,3-triazol türevlerine sahiptir. Bileşiklerin kristal yapıları, X-ışını tek kristal kırınım yöntemiyle belirlenmiş, yapısal çözümlemeler WinGX ve Olex2-1.5 yazılımları aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Teorik yapılar ise Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) ile B3LYP/6-31G(d,p) baz seti kullanılarak optimize edilerek deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. FT-IR ve UV-Vis spektroskopileri ile bileşiklerin karakteristik titreşimleri ve elektronik geçişleri belirlenmiş, teorik hesaplamalarla kıyaslanmıştır. HOMO-LUMO enerji farkları ve Moleküler Elektrostatik Potansiyel (MEP) analizleri, bileşiklerin reaktivite, polarite ve elektrofilik-nükleofilik özelliklerini ortaya koymuştur. Hirshfeld Yüzey Analizleri ve parmak izi grafikleri sayesinde kristallerin süpramoleküler yapı, baskın moleküllerarası etkileşim türleri ve kristal paketlenmesine katkı sağlayan etkileşimler detaylı olarak incelenmiştir. RMSD değerleri, deneysel ve teorik yapılar arasında yüksek düzeyde korelasyon olduğunu göstermiştir. Bu çalışma, organik piperidin türevli Schiff bazı ve triazol içeren ve bu teze konu olan kristal yapıların anlaşılmasına önemli katkılar sunmakta, teorik ve deneysel yöntemlerin birbirinin tamamlayıcısı olarak kullanılabildiğini göstermektedir. Özellikle yeni sentezlenen bileşiklerin yapısal stabiliteleri, elektronik özellikleri ve kristal paketlenme davranışları, gelecekteki farmasötik ve malzeme bilimleri uygulamaları açısından potansiyel teşkil etmektedir.In this thesis, the structural and spectroscopic properties of six different organic crystal compounds (I–VI), containing piperidine-derived Schiff bases and triazole moieties, were comprehensively investigated using both experimental and theoretical methods. Crystals numbered (I–IV) contain Schiff bases, while compounds (V–VI) feature 1,2,4-triazole-sulfonamide and 1,2,3-triazole derivatives, respectively. The crystal structures of the compounds were determined by single-crystal X-ray diffraction, and structural analyses were performed using WinGX and Olex2-1.5 software. Theoretical structures were optimized using Density Functional Theory (DFT) at the B3LYP/6-31G(d,p) level and compared with experimental data. Characteristic vibrational modes and electronic transitions of the compounds were identified by FT-IR and UV-Vis spectroscopy and correlated with theoretical calculations. HOMO-LUMO energy gaps and Molecular Electrostatic Potential (MEP) analyses revealed the compounds' reactivity, polarity, and electrophilic– nucleophilic characteristics. Hirshfeld surface analyses and fingerprint plots enabled a detailed examination of the supramolecular structure, dominant intermolecular interactions, and contributions to crystal packing. RMSD values indicated a high level of correlation between experimental and theoretical structures. This study significantly contributes to the understanding of the crystal structures of organic piperidine-derived Schiff bases and triazole-containing compounds investigated herein and demonstrates the complementary use of theoretical and experimental methods. In particular, the structural stability, electronic properties, and crystal packing behavior of the newly synthesized compounds may present potential for future pharmaceutical and materials science applications.