1,3-dimetil-5-(arilazo)-6-amino-urasil türevlerini içeren azo boyar maddelerin solvatokromik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

1,3-Dimetil-5-(arilazo)-6-aminourasil türevlerinin üç olası (azo-enamin-keto (T1), hidrazon-imin-keto (T2) ve azo-imin-enol (T3)) tautomerleri için denge moleküler geometrileri teorik olarak 6-31++G(d,p) temel set seviyesinde B3LYP ile DFT yöntemiyle optimize edildi. Tüm teorik hesaplamalar Linux tabanlı Gaussian 09 AML64L-Revision-C.01 paket programıyla gerçekleştirildi. Tautomerik yapıların çözücü faz geometri optimizasyonları, polarizable continuum model (PCM) kullanılarak aynı teori seviyesinde gerçekleştirildi. Tautomerlerin UV-görünür bölge spektrumlarını elde etmek için Zamana Bağlı Yoğunluk Fonksiyonel Teori (TD-DFT) yöntemi kullanıldı. Farklı çözücülerde; UV-görünür bölge uyarılma enerjileri, elektronik geçişler, ossilatör kuvvetleri ve absorpsiyon maksimum dalga boyları teorik olarak TD-DFT yöntemiyle hesaplandı. Aynı zamanda, her bir tautomerin UV-görünür bölge spektrumu üzerine substituent etkileri tüm fazlarda tartışıldı. Molekül içi yük transferi ve delokalizasyonun varlığı ile verici alıcı moleküler orbitaller (MO) arasındaki etkileşimler doğal bağ orbital analizi (NBO) yardımıyla tahmin edildi ve tartışıldı.T1, T2 ve T3 tautomerlerinin solvatokromik davranışları farklı çözücülerdeki maksimum absorpsiyon dalga boylarına göre değerlendirildi. Ayrıca, sertlik, yumuşaklık ve elektronegatiflik gibi moleküler parametreler HOMO ve LUMO enerjilerinden elde edildi. Elde edilen sonuçlar mevcut deneysel ve teorik veriler arasında iyi bir uyumun olduğunu gösterdi.

The equilibrium molecular geometries for three possible tautomers of 1,3-dimethyl-5-(arylazo)-6-aminouracil derivatives (azo-enamine-keto (T1), hydrazone-imine-keto (T2) and azo-imine-enol (T3)) were optimized with the theoretical DFT method by B3LYP at 6-31++G(d,p) basis set level. All theoretical calculations were performed by using Lunix-based Gaussian 09W program package. The solution phase geometry optimizations of tautomeric structures were carried out at the same theory level as polarizable continuum model (PCM). The Time-Dependent Density Functional Theory (TD-DFT) method was used to obtain the UV-visible absorption spectrum of tautomers. The UV-visible excitation energies, electronic transitions, oscillator strengths and wavelengths of absorbtion maxima in different solvents were calculated with the theoretically TD-DFT method. The substituent effects on the UV-visible absorption spectra of each tautomer were also discussed all phases. The extent of delocalization and intermolecular charge transfer were estimated and discussed in terms of natural bond orbital (NBO) analysis and second order perturbation interactions between donor and acceptor molecular orbitals (MO). The solvatochromic behaviors of T1, T2 and T3 tautomers were evaluated with respect to the wavelengths of absorption maxima in different solvents. Besides, molecular parameters like hardness, softness and electronegativity each tautomer were obtained from HOMO and LUMO energies. Obtained results indicate there is o good agreement between the available experimental and theoretical data