1-heptilamin molekülünün titreşim spektroskopisi ve yoğunluk fonksiyonel teorisi ile yapısal analizi

Abstract

1-heptilamin (1-ha) molekülünün sırasıyla 4000-10 cm-1 ve 4000-50 cm-1 aralıklarında FT-IR ve Raman spektrumları deneysel olarak kaydedilmiştir. Yoğunluk fonksiyon teorisine (YFT) ait B3LYP fonksiyoneli ve 6-31++G(d,p) baz seti kullanılarak 1-ha (C7H17N) molekülünün konformasyon analizi, optimize edilmiş geometrik parametreleri (bağ uzunlukları, bağ ve dihedral açıları), normal mod frekansları ve bunlara karşılık gelen titreşim işaretlemeleri teorik olarak incelenmiştir. Bununla birlikte titreşim işaretlemelerine ait potansiyel enerji dağılımları (PED), termodinamik parametreler, en yüksek dolu ve en düşük boş moleküler orbitallerin hesaplamaları ele alınmıştır. Hesaplamalar molekülün olası on farklı konformasyonu (TT, TG, GT, GT1, GG1, GG2, GG3, GG4, GG5, GG6; T; trans ve G; gauche) için hem gaz fazında hem çözücü içinde varsayılarak yürütülmüştür. Çözücü etkisi apolar çözücü olarak benzen ve polar çözücü olarak metanol kullanılarak incelenmiştir.Tüm sonuçlar B3LYP fonksiyonelinin titreşim frekanslarının tahmini için güvenilir veriler verdiğini ve molekülün her ortamda en kararlı konformasyonunun TT formu olduğunu göstermiştir.

FT-IR and Raman spectra of 1-heptylamine (1-ha) have been recorded in the region of 4000-10 cm-1 and 4000-50 cm-1, respectively. The conformational analysis, optimized geometric parameters (bond lengths, bond and dihedral angles), normal mode frequencies and corresponding vibrational assignments of 1-ha (C7H17N) were theoretically examined by means of the density functional theory (DFT) together with the B3LYP functional and 6-31++G(d,p) basis set. Furthermore, reliable vibrational assignments have been made on the basis of potential energy distribution (PED) and some thermodynamics functions, highest occupied and lowest unoccupied molecular orbitals (HOMO and LUMO) of 1-ha were predicted. Calculations were carried out with the possible ten conformational isomers (TT, TG, GT, GT1, GG1, GG2, GG3, GG4, GG5, GG6; T and G denote trans and gauge) of 1-ha, both gas phase and solution. Solvent effect was investigated by apolar benzene and polar methanol. All results indicate that the B3LYP functional provides satisfactory evidence for the prediction of vibrational frequencies and the TT isomer is the most stable form of 1-ha in all medium.