Yıldız tipi elektroaktif monomerlerin deneysel ve kuantum kimyasal hesaplama yöntemleri ile spektroskopik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Kuantum mekaniği hesaplamaları, moleküllerin yapıları ile optik veelektrokimyasal özellikleri arasındaki ilişkinin açıklanmasında, deneyseluygulamaların teorik uygulamalarla netleştirilmesinde ve ileri düzey malzemelerintasarımında önemli bir yer tutmaktadır. Bu tez çalışmasında, siyanürik klorürbileşiğindeki (s-triazin) üç klor atomunun kontrollü sıcaklık şartlarında kolaycayer değiştirme reaksiyonu vermesi ile elde edilen TC1, TC2 ve TC3 olarakadlandırılan monomerler üzerinde çalışılmıştır. Monomerlerin taban seviyedekidenge geometrik yapıları, spektroskopik ve elektronik özellikleri, YoğunlukFonksiyoneli Teorisi (DFT) ve Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP) yaklaşımları ile6-31G(d,p) temel baz setini kullanarak ab-initio tabanlı teorik hesaplamateknikleri ile incelenmiştir. Optimizasyon süreci, bu monomerlerin temel dengedurumuna ulaşmalarını sağlamıştır. FT-IR, UV-Vis, 1H-NMR ve 13C-NMRspektroskopik teknikler, bu monomerlerin yapısal özelliklerini tanımlamadakullanılmıştır. Daha sonrasında, monomerlere ait elektronik yapıları incelemekamacıyla HOMO-LUMO ve moleküler elektrostatik potansiyel (MEP)hesaplamaları gerçekleştirilmiştir. Yapılan tüm teorik hesaplama sonuçlarıdeneysel veriler ile karşılaştırılmıştır. Sonuçta, her üç monomere ait DFT/B3LYPyaklaşımının 6-31G(d,p) baz seti kullanılarak yapılan teorik hesaplamalarınbaşarılı olduğunu deneysel verilere dayalı korelasyon grafiklerinde belirgin biruyumun gözlemlenmesi neticesinde söyleyebiliriz. ANAHTAR KELİMELER: ab-initio, DFT, Gaussian, B3LYP, triazin,karbazol, yıldız tipi polimer

Quantum mechanics calculations have an important place in explaining therelationship between the structures of molecules and their optical andelectrochemical properties, clarifying experimental applications with theoreticalapplications, and designing advanced materials. In this thesis, the monomersnamed as TC1, TC2 and TC3, which are obtained by easy displacement reactionof three chlorine atoms in the cyanuric chloride compound (s-triazine) undercontrolled temperature conditions, have been studied. The equilibrium geometricstructures, spectroscopic and electronic properties of monomers at the groundlevel have been investigated by ab-initio-based theoretical computation techniquesusing Density Functional Theory (DFT) and Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP)approaches with the 6-31G(d,p) basic base set. The optimization process allowthese monomers to reach the ground state. FT-IR, UV-Vis, 1H-NMR and 13CNMR spectroscopic techniques have been used to describe the structuralproperties of these monomers. Afterwards, HOMO-LUMO and molecularelectrostatic potential (MEP) calculations have been performed to examine theelectronic structures of monomers. All theoretical calculation results are comparedwith the experimental data. In conclusion, we can say that the theoreticalcalculations by the DFT/B3LYP using the 6-31G(d,p) base set method for allthree monomers are successful, as a result of observing a significant fit in thecorrelation graphs based on the experimental data.