2-,3-,4-aminofenilboronik ve 4-amino-2-,3-X-fenilboronik asit (X= F, Cl) moleküllerinin yapısal parametreleri, titreşim spektrumları, elektronik ve lineer olmayan optik özelliklerin deneysel ve teorik olarak incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında fenilboronik asit türevlerinden oluşan; 2-aminofenilboronik asit (I), 3-aminofenilboronik asit(II), 4-aminofenilboronik asit (III), 4-amino-2-florofenilboronik asit (IV), 4-amino-3-florofenilboronik asit (V), 4-amino-2- klorofenilboronik asit (VI) ve 4-amino-3-klorofenilboronik asit moleküllerinin (VII) serisi çalışılmıştır. İncelenen moleküllerin potansiyel enerji yüzeyleri DFT-B3LYP / 6-31G yöntemi ile hesaplanmıştır. Her bir molekül için, elde edilen en düşük enerji konformasyonlar hem Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT/ BFTLYP) hem de ab initio Hartree-Fock (HF) metotlarında 6-311 ++ G (d, p) temel seti kullanılarak optimize edilmiştir. Çalışılan moleküllerin elektronik enerji, titreşim frekansı, dipol momenti (μ), polarizebilite (α), hiperpolarizebilite (β), en yüksek dolu moleküler orbital (HOMO) ve en düşük boş moleküler orbital (LUMO) değerleri her iki yöntemde hesaplanmıştır. 3-aminofenilboronik asit molekülünün FT-IR ve FT-Raman spektrumları deneysel olarak da kaydedildi. I, II, III, IV V, VI ve VII moleküllerinin dipol moment değerleri DFT-B3LYP / 6-311 ++ G (d, p) yönteminde sırasıyla 0.37, 1.48, 2.84, 3,46, 3.14, 3.45 ve 3.28 Debye ve HF / 6-311 ++ G (d, p)de ise 0.35, 1.39, 2.57, 3.09, 3.11, 3.01 ve 3.38 Debye olarak hesaplandı. 2-aminofenilboronik asit (I), 3-aminofenilboronik asit(II), 4-aminofenilboronik asit (III) moleküllerinin toplam enerji dağılımları (TED) VEDA4f programı kullanılarak yapıldı. Teorik olarak hesaplanan yapı parametreleri değerleri literatürdeki deneysel verilerle kararlaştırılmıştır. Tüm hesaplama çalışmaları Gaussian 09W programı ile yapılmıştır.Anahtar Kelimeler: 3-aminofenilboronik, Hiperpolarizebilite, DFT, HOMO-LUMO.

In this thesis study, a series of phenylboronic acid derivatives; 2-aminophenylboronic (I), 3-aminophenylboronic (II) 4-aminophenylboronic (III), 4-amino-2-fluorophenylboronic acid (IV), 4-amino-3-fluorophenylboronic acid (V), 4-amino-2-chlorophenylboronic acid (VI) and 4-amino-3-chlorophenylboronic acid molecule (VII), were studied. The potential energy surfaces of studied molecules have been calculated using DFT-B3LYP/6-31G level of theory. For each molecule, the lowest energy conformation obtained was optimized both Density Functional Theory (DFTwith B3LYP) and ab initio Hartree-Fock (HF) methods using the 6-311++G (d,p) basis set. The electronic energy, vibrational frequency, the dipole moment (μ), polarizability (α), the hyperpolarizability (β), highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) values of studied molecules have been computed in the both methods. The FT-IR and FT-Raman spectra of 3-aminophenylboronic acid molecule was recorded experimentally. The dipole moment of I, II, III, IV V, VI and VII molecules have been calculated as 0.37, 1.48, 2.84, 3,46, 3.14, 3.45 and 3.28 Debye with DFT-B3LYP/6-311++ G (d,p), and 0.35, 1.39, 2.57, 3.09, 3.11, 3.01 and 3.38 Debye with HF/6-311++G (d,p)level of theory, respectively. Total energy distributions (TED) of 2-aminophenylboronic (I), 3-aminophenylboronic (II) 4-aminophenylboronic (III) were calculated to find the vibration modes by using VEDA4f program. The values of structure parameters calculated theoretically are agreed with the experimental data in the literature. All computational studies have been performed with the Gaussian 09W program.Key Words: 3-aminophenylboronic, Hyperpolarizability, DFT, HOMO-LUMO.