Wiberg bağ indeksi hesaplamalarını kullanarak bazı nitroaromatik bileşiklerin tetik bağ analizleri
Trigger bond analyses of some nitroaromatic compounds using wiberg bond index calculations
Yazar: BİLGE ÇİRNAL MENEKŞE
Danışman: PROF. DR. AKIN AZİZOĞLU
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Patlayıcı maddeler = Explosives

Özet:
Enerjik maddelerde tetik bağ analizi, bir patlayıcının nasıl tetiklendiğini ve reaksiyonun nasıl başladığını anlamak amacıyla gerçekleştirilen çalışmaları ifade etmektedir. Enerjik maddeler, belirli koşullar altında hızlı bir şekilde enerji açığa çıkaran ve genellikle patlama reaksiyonlarına sebep olan kimyasal maddeler olarak tanımlanırlar. Tetik bağ analizleri, patlayıcı maddelerin başlatılmasında görev alan faktörleri belirlemeye yöneliktir. Bu analizler, patlayıcı maddenin iç yapısını, kimyasal bağlarını, reaksiyon kinetiğini ve tetikleme koşullarını inceleyerek gerçekleştirilebilirler. Tetik bağ analizleri, patlayıcı maddelerin güvenliğini artırmak ve bu maddelerin kontrolsüz bir şekilde patlamalarını önlemek için önemli bir araştırma alanı oluştururlar. Bu yüksek lisans tez çalışmasında, nitrobenzen, trinitrobenzen, toluen, trinitrotoluen, hekzanitrostilben, nitrotriazolone, pikrik asit, RDX enerjik moleküllerin geometrisi ve wiberg bağ indeksi değerleri, yoğunluk fonksiyoneli yöntemi (YFT) kullanılarak irdelenmiştir. Bu amaçla çalışılacak bileşiklerin yapıları Gauss View programı kullanılarak hazırlanmıştır. Burada hazırlanan dosyalar, Gaussian programı kullanılarak teorik hesaplamalara alınmıştır.  Elde edilen teorik sonuçlar, literatürden alınan deneysel verilerle karşılaştırılmış ve teorik yöntemin doğruluğu gösterilmiştir. Özellikle C-NO2 bağı wiberg bağ İndeksi değerinin, patlama mekanizmasında önemli rol oynadığı tespit edilmiştir.

Abstract:
Trigger bond analysis in energetic materials refers to the study of how an explosive is triggered and how the reaction starts. Energetic materials are defined as chemical substances that release energy rapidly under certain conditions and often cause explosive reactions. Trigger bond analyses are aimed at identifying the factors involved in the initiation of explosive materials. These analyses can be performed by examining the internal structure, chemical bonds, reaction kinetics and trigger conditions of the explosive material. Trigger bond analyses constitute an important area of research to improve the safety of explosive materials and prevent their uncontrolled detonation. In this master's thesis, the geometry and wiberg bond index values of nitrobenzene, trinitrobenzene, toluene, trinitrotoluene, hexanitrostilbene, nitrotriazolone, picric acid, RDX energetic molecules were investigated using density functional method (DFT). For this purpose, the structures of the compounds to be studied were prepared using the Gauss View program. The files prepared here were taken into theoretical calculations using the Gaussian program.  The theoretical results obtained were compared with experimental data from the literature and the accuracy of the theoretical method was demonstrated. In particular, it was found that the wiberg bond index value of the C-NO2 bond plays an important role in the explosion mechanism.