3-Halojenbenzaldehit Moleküllerinin Yapısal, Titreşim ve Elektronik Özellikleri Üzerine Halojen ve Çözücü Etkilerinin İncelenmesi

Abstract

Gaz fazında ve çözücü içindeki 3-halojenbenzaldehitlerin [XC6H4CHO; X = F (3FB), Cl (3CB) ve Br (3BB)] konformasyon analizleri yoğunluk fonksiyonel teorisi (YFT) ve zamana bağlı yoğunluk fonksiyonel teorisi (ZBYFT) ile incelendi. Gaz fazı hesaplamalarında B3LYP fonksiyoneli ve MP2 yöntemi ile aug-cc-pVDZ baz seti kullanıldı. Çözücü içindeki hesaplamalarda ise B3LYP fonksiyoneli ve 6-311+G(3df,p) baz seti ele alındı. Hesaplamalar moleküllerin cis ve trans konformasyonları için 18 farklı çözücü içinde polarize süreklilik modeli ile yürütüldü. Bu tez konformasyonel tercih, yapısal parametre, dipol moment, karbonil gerilme frekansı, moleküler sınır orbitalleri, soğurma bandı ve durum yoğunluğu üzerinde halojen ve çözücü etkilerini incelemeyi amaçlamıştır. Konformasyon tercihi ve soğurma bandı için klor ve brom atomlu yapılar tipik olmayan karakteristikler göstermektedir. Ayrıca, çalışmada Kirkwood-Bauer- Magat (KBM), akseptör sayısı, Swain parametreleri ve lineer çözünme enerji ilişkisi gibi bazı çözücü modelleri ile karbonil gerilme frekanslarının korelasyon analizi yapılmıştır. Bu tezin tüm bulguları tek-sübstitüte benzaldehitlerin konformasyonları ile ilgili gelecek çalışmalar için yararlı olacaktır.

The electronic computations on the conformers of 3-halogenobenzaldehydes [3HB, XC6H4CHO; X = F (3FB), Cl (3CB) and Br (3BB)] in the gas phase and solutions were run by the DFT and TDDFT, using the B3LYP functional and MP2 level of theory with the 6-311+G(3df,p) or aug-cc-pVDZ basis sets. The C=O stretching frequencies were correlated with several empirical solvent parameters such as KBM, AN, Swain and LSER. The electronic properties of 3HB were also examined. The present study aims exploration of the halogen and medium effects on the conformation stability, structural parameter, dipole moment, carbonyl stretching frequency, frontier molecular orbital, absorption band and density-of-states of the compounds. The atypical characteristics of chlorine and bromine affecting the conformational preference and absorption band are observed correspondingly. The findings of this research can be useful for monosubstituted benzaldehydes.