Serbest 4,4-Bipridil molekülünün normal koordinat analizi

Abstract

IV ÖZET Bu çalışmada atom sayısı 200 'e kadar oları moleküllerin kartezyen koordinatlarım, titreşim frekanslarını ve kuvvet alanlarını normal koordinat analizi yöntemi ile hesaplayabilen GCCC, BGLZ ve LSMB bilgisayar programları, serbest 4,4'_bipridil ve M2 (4,4'_bipridil) (M = Cd,Zn,Cu) bileşikleri ile dötere 4,4'_bipridil molekülüne uygulandı. Bu moleküllerin titreşim simetri türleri be lirlenerek U ve Z matris elemanları hesaplandı. Katı fazdaki 4,4'_bipridil ve İW(4,4'_bipridil)CJ2 {M = Cd, Zn, Cu) bileşiklerinin kırmızı-altı ve Raman spek- trumları * birlikte incelendi. Gözlenen titreşim dalga sayıları ile U ve Z matris elemanları, kaynaklardan bulunan geometrik parametreler ve benzer moleküllerin kuvvet alanları programlara veri olarak verildi. Bilgisayar tarafından hesaplanan titreşim dalga sayılarının gözlenen değerlerle uyum içinde olduğu görüldü. Metal bağlı 4,4'_bipridil molekülünün hesaplanan titreşim frekanslarının serbest 4,4'_bipridil molekülüne göre yüksek dalga sayısına doğru kayma gösterdiği tespit edildi. Özellikle Ag ve Bzu simetri türlerinde gözlenen bu dalga sayısındaki kay maların metallerin II. iyonizasyon potansiyellerine bağlı olması ve z/(M_N) metal (4,4/_bipridil) gerilme titreşimleri ile çiftlenim nedeniyle ortaya çıkması, önceki çalışmamızdaki deneysel bulgularımızı doğrular niteliktedir. Hazırladığımız M(4,4'_bipridil)C/2 (M = Cd,Cu,Zn) bileşiklerinin ingiltere' de Lancaster Üniversitesi'nde yaptırılan elementel analizleri sonucu verilen M(4,4'_bipridil)C/2 formülünün doğru olduğu saptandı. Ayrıca örneklerin Ra man ve kırmızı-altı spektrumlarmda 4,4'_bipridil molekülüne ait olduğunu sap tadığımız titreşim dalga sayılarının, 4,4'_bipridil molekülünün gözlenen ve bifenil molekülünün hesaplanan titreşim dalga sayıları ile karşılaştırılması titreşime ait işaretlemelerin yapılmasında yardımcı oldu. Serbest 4,4'_bipridil molekülü için bulduğumuz potansiyel enerji dağılımı bu işaretlemelerde kesinlik sağladı. Çalışmamızda ayrıca dötere 4,4'_bipridil molekülü için hesapladığımız titreşim dalga sayılarının çarpım kuralı ile uyum içinde olduğu gözlendi. Tüm bu bulgular 4,4'Jbipridil molekülü için saptadığımız kuvvet alanının ve titreşim kiplerinin uygun olduğu sonucunu verdi. Raman spektrumları İngiltere'de Lancaster Üniversitesi'nde kaydedildi.

SUMMARY In this study, GCCC, BGLZ and LSMB computer programs, which can calculate the cartesian coordinates, vibrational frequencies and force fields of the molecules with atomic numbers up to 200 by normal coordinate analysis, have been applied to free 4,4'_bipyridyl and M2(4,4'_bipyridyl) (M = Cd,Zn,Cu) compounds and deutero 4,4'_bipyridyl molecules. Symmetry species of these molecules have been determined and the elements of U and Z matrices have been calculated. The infrared and Raman spectra * of 4,4'_bipyridyl and İW(4,4'_bipyridyl)C72 (M = Cd,Zn,Cu) compounds in solid phase have been examined. Observed vibrational wavenumbers, the elements of U and Z matrices, literature-based geometrical parameters and force fields of similar molecules have been given as input to the programs. Vibrational wavenumbers calculated by the computer have been found to be consistent with the observed values. Calculated vibrational frequencies of metal bonded 4,4'_bipyridyl molecule have been found to shift towards high frequencies compared to free 4,4'_bipyridyl molecule. The fact that these frequency shifts, especially observed in Ag and B$u symmetry species, are due to second ionization potentials of metals and oc cur due to coupling with i/(M_N) stretching vibrations, confirms our experimental results in our previous study. The elemental analysis of the M(4,4'_bipyridyl)(7/2 (M=Cd, Cu, Zn) complexes we prepared has been carried out in England and this analysis has confirmed the validity of the given formula. Moreover, the vibrational wavenumbers which have been assigned to 4,4'_bipyridyl molecule in the Raman and infrared spectra have been compared with the observed vibrational wavenumbers of 4,4'_bipyridyl molecule and the calculated vibrational wavenumbers of biphenyl molecule and this comparison has helped in carrying out vibrational assignments. The potential energy distributions that we have found for free 4,4'_bipyridyl molecule have provided certainty for these assignments. Vibrational wavenumbers of deutero 4,4'_bipyridyl molecule have been calculated. It has been observed that the results are consistent with the product rule. All these results show that the force field and vibrational modes that we have determined for 4,4'_bipyridyl molecule are acceptable. * Raman spectra have been recorded at Lancaster University in England.