Janus yeşili boyasının elektronik yapısının kuantum kimyasal incelenmesi

Abstract

Janus Yeşili boyası biyolojik çalışmalarda supravital boya olarak kullanımın yanı sıra DNA tayininde, güçlü adsorpsiyon ve indirgenme davranışları sebebiyle elektrokaplama alanlarında kullanılan bir boyadır. Su oksidasyonu için tasarlanan boyaya duyarlı fotoanotta da ligand olarak kullanılmış ve verimli bir boya olarak tanımlanmıştır. Boyadaki diazo köprüsü ve kuarterner amonyum katyonu yapıdaki elektron transferlerinde büyük rol oynamaktadır. Bu tez çalışmasının kapsamında Janus Yeşili boyasının temel halleri DFT ile, uyarılmış halleri TD-DFT ve CASSCF metotları ile incelenmiştir. Janus yeşilinin yapısal ve elektronik özelliklerinin anlaşılması için bir seri yapı tasarlanmış ve bu yapıların temel halleri ve uyarılmış halleri çalışılmıştır.

Janus Green is used as a supravital dye in biological studies, as well as for DNA labelling and as a coating reagent for electroplating due to its strong adsorption and reduction properties. It is also utilized as a ligand in dye-sensitized photoanode catalysts that are tuned for water oxidation. This thesis study focuses on the ground and excited states of the Janus Green dye by employing DFT, TD-DFT and CASSCF methodologies. The diazo bridge and the quaternary ammonium cation of the dye are shown to play a major role in the electron transfer processes. In order to further elucidate the structural and electronic properties of the Janus Green, a series of hypothetical chromophores were designed. The ground and excited states of these structures were also studied and contrasted with the Janus Green.