2-amino-3-siyano-4-naftiltiyofenin α ve β izomerlerinin kararlı dimerlerinin elektro kimyasal ve elektronik özelliklerinin incelenemsi

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi 2-AMİNO-3-SİYANO-4-NAFTİLTİYOFENİN a VE (3 İZOMERLERİNİN KARARLI DİMERLERİNİN ELEKTROKİMYASAL VE ELEKTRONİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Faruk PAK Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Duygu EKİNCİ 2-amino-3-siyano-4-a-naftiltiyofen (a-ACNT) ve 2-amino-3-siyano-4-P-naftiltiyofen (P-ACNT) gibi yapı izomerlerin anodik oksidasyonu susuz asetonitril çözeltisinde platin elektrotta dönüşümlü voitametri, hızlı taramalı dönüşümlü voitametri, dijital simülasyon ve teorik hesaplamalarla araştırıldı. Voltametrik sonuçlar genel aromatik amino bileşiklerininkine benzemektedir. İlk elektrokimyasal adım monomerlerin radikal katyonlarına oksidasyonunu içerir. Elektrokimyasal olarak oluşan monomerik radikal katyonlar, ikinci derece radikal katyon-radikal katyon (RC- RC) ve radikal katyon-ana molekül (RC-PM) birleşme reaksiyonları ile elektroaktif dimerler (Dİ ve D2) oluşturmaktadır. Preperatif elektrolizden sonra elde edilen sonuç ürünler, !H ve 13C NMR, FTIR ve UV-Vis spektroskopik metotlar kullanılarak karakterize edildiğinde oluşan Dİ dönerlerinden a-ACNT Dİ dimerinin iki elektron transferi, P-ACNT Dİ dimerinin ise tek elektron transferi gerçekleştirdiği belirlendi. Kinetik veriler deneysel voltamogramlara dijital simülasyon voltamogramlan uydurularak belirlendi ve karşılık gelen homojen kimyasal reaksiyon hız sabitleri, heterojen reaksiyon hız sabitleri ve transfer katsayıları bulundu. Dijital simülasyon ile birleştirilmiş elektrokimyasal deliller iki radikal katyonun birleşmesi ile oluşan dimerlerin kararlı olduğunu ve dönüşümlü elektrokimyasal davranış sergilediğini işaret etmektedir. Dİ dinlerlerinin optimize edilmiş elektronik yapılan için MNDO, PM3 ve AMI mekanik programlar ile bant-gap enerjileri ve en düşük enerjili konformasyonal geometrik yapılan belirlendi. 2005, 116 sayfa Anahtar Kelimeler: 2-amino-3-siyano-4-a-naftiltiyofen, 2-amino-3-siyano-4-P- naftiltiyofen, Elektropolimerizasyon, Yapı izomeri

ABSTRACT Master Thesis INVESTIGATION of ELECTROCHEMICAL and ELECTRONIC PROPERTIES of STABLE DIMERS of a and p-ISQMERS of THE 2-AMINO-3-CYANO-4- NAPHTHYLTHIOPHENE Faruk PAK Atatürk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemistry Supervisor: Yrd. Doç. Dr. Duygu EKİNCİ The anodic oxidation of structure isomers, such as 2-amino-3-cyano-4-a-naphthylthiophene (ot- ACNT) and 2-amino-3-cyano~4-P-naphthylthiophene (P-ACNT), were investigated aqueous acetonitrile solution at the platinum electrode by cyclic voltammetry, fast sweep cyclic voltammetry, digital simulation and theoretical calculations. The voltammetric responses were similar to those of common aromatic amino compounds. The first electrochemical step consist in the oxidation of the monomers to theirs radical cations. The electrogenerated monomelic radical cations have formed electroactive dimers by a second- orders radical cation-radical cation (RC-RC) and radical cation-parent molecule coupling reactions. Resulting yields obtained after a preparative electrolysis were characterized by using XH and I3C NMR, FTIR and UV-Vis spectroscopy methods, formed a-ACNT Dl dimer which are Dl dimers have executed two electron transfer and P-ACNT Dl dimer have executed single electron transfer were determined. The kinetic data were estimated using the results of fitting the digitally simulated voltammograms to the experimental data and the corresponding heterogen chemical reaction rate constants, homogen reaction rate constants, transfer coefficients have been extracted. The electrochemical evidences combined with digital simulation indicate that the dimers formed by the coupling of two radical cations are stable and exhibite a reversible electrochemical behavior. The band-gap energious and the lowest energy configuration geometrical structure for the optimized electronic structure of Dl dimers were determined by using of MNDO, PM3, AMI mecanic program. 2005, 116 page Keywords: 2-amino-3-cyano-4-a-naphthylthiophene, 2-amino-3-cyano-4-p- naphthylthiophene, Electropolymerization, Structure isomery n