Teorik hesaplamalar ile yeni sentezlenen disazo boyarmaddelerin yapısal ve spektroskopik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, A, B, C, D ve E azo boyar moleküllerinin taban seviye denge geometrik yapıları, spektroskopik ve elektronik özellikleri, Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) tabanlı ab-initio hesaplama yöntemi ve Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP) metodu ile 6-31G(d) temel baz seti kullanarak incelenmiştir. İlk olarak sentezlenen moleküller optimizasyon işlemiyle taban denge durumuna getirildi. Kararlı taban denge durumuna gelen moleküllerin yapısal özelliklerini karakterize edebilmek için FT-IR, UV-Vis, 1H-NMR ve 13C-NMR spektroskopik yöntemleri kullanıldı. Daha sonrasında, moleküllerin elektronik yapısını incelemek amacıyla bize moleküler orbital enerjileri hakkında bilgi veren HOMO (En Yüksek Dolu Moleküler Orbital)-LUMO (En Düşük Boş Moleküler Orbital) hesaplamaları gerçekleştirildi. Bu enerjilerden iyonizasyon potansiyeli (I), elektron ilgisi (A), elektronegatifliği (χ), kimyasal sertliği (η) ve kimyasal yumuşaklığı (s) parametreleri hesaplanmıştır. Son olarak yapılan teorik çalışmalar ile deneysel veriler karşılaştırılmıştır. DFT/B3LYP metodu 6-31G(d) baz seti ile gerçekleştirilen hesaplamaların sonuçlarının başarılı olduğu gözlemlendi. Korelasyon grafikleri de sonuçları doğrulamaktadır.

In this thesis, the ground state equilibrium geometric structures, spectroscopic and electronic properties of disazo dye molecules A, B, C, D and E are studied via Density Functional Theory (DFT) based on ab-initio method and Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP) methods with the basis set of 6-31G (d). Firstly, the synthesized molecules were brought to the base equilibrium state by optimization process. FT-IR, UV-Vis, 1H-NMR and 13C-NMR spectroscopic methods were used to characterize the structural properties of molecules at ground state. After, HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital)- LUMO (Lowest Occupied Molecular Orbital) energy levels which give information us about molecular orbital energy are calculated for knowing electronic properties of molecules. Using these energies, ionization potential (I), electron affinity (A), electronegativity (χ), chemical hardness (η) and chemical softness (s) parameters were calculated. Finally, theoretical studies were compared with experimental data. It is observed that the results of the studies which based on DFT/B3LYP calculation methods with the basis set of 6-31G (d) are successful to get the structural, electronic and spectroscopic properties of the molecules considered in this work. Moreover, the correlation plots between the theoretical and experimental data confirm this results.