2-(2-(3-bromofenil)hidrazon)-5,5-dimetilsiklohekzan-1,3-dion bis(tiyosemikarbazon) (L) ligandi ve Ni(II) kompleksinin bakır yüzeyinde inhibitör aktivitesinin kuantum kimyasal yöntemlerle hesaplanması
Calculation of 2- (2- (3-bromophenyl) hydrazone) -5,5-dimethylcyclohexane-1,3-dione bis (thiosemicarbazone) (L) ligand and Ni(II) complex in inhibitory activity on the copper surface by quantum chemical methods
Yazar: MEHMET BAYRAK
Danışman: PROF. DR. MEMET ŞEKERCİ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Tiyosemikarbazonlar ve metal kompleksleri yapılarındaki önemli fonksiyonel grupları nedeniyle geniş alanda kullanıma sahip bileşiklerdir. Özellikle tıp alanında yaygın olarak kullanılıyor olmaları bu bileşiklere olan ilgiyi artırmıştır.  Bu bileşikler elektron verici atomlara sahip oldukları için ligand olarak davranarak antikanser, antivirüs ve antibakteriyel özellikler göstermektedirler.
Bu çalışmada, 2-(2-(3-Bromofenil)hidrazon)-5,5-Bis(tiyosemikarbazon) Ligandı (L) ve Ni(II) kompleksinin  sentez ve karakterizasyonunun deneysel ve teorik sonuçlarının uyumluluğu araştırılmıştır. Teorik çalışmada, Gaussian 09W paket programında bulunan DFT/B3LYP yöntemi ile birlikte 6-311G(d,p) temel seti kullanılarak hesaplamalar yapılmıştır.
Bu çalışmada, ligand (L) ve onun Ni(II) kompleksi için moleküler elektrostatik potansiyel haritası (MEP), moleküler orbitallerin enerji seviyeleri (HOMO-LUMO) ve bakır yüzeyindeki inhibitör aktivitesi kuantum kimyasal yöntemlerle hesaplandı.  Bu bileşiklerin, spektroskopik ( 1H-NMR, 13C-N MR, FT-IR ve UV-Vis) sonuçları teorik olarak araştırılmış ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.  Bu sonuçların  uyumlu olduğu görülmüştür.
En yüksek dolu moleküler orbital (HOMO) ile en düşük dolu moleküler orbital (LUMO) enerjileri bulunarak, HOMO-LUMO arasındaki enerji farkı olan (ΔE) hesaplanmıştır. Ligand (L) ve kompleks için sırasıyla HOMO enerjisi -5.7893 eV ve -3.9811 eV, LUMO enerjisi -2.9873 eV ve -3.3756 eV ve bant enerjisi (ΔE) ise 0.60550 eV ve 2.9873 eV olarak bulunmuştur. 
Ligand (L) ve Ni(II) kompleksinin Cu(I) ve Cu(II) yüzeyindeki inhibitör aktivitesi araştırıldı. Transfer edilen elektronların fraksiyonu (∆N) ligand ve kompleks için sırasıyla Cu(I) yüzeyinde 0,6643 eV ve 4,2970 eV bulurken Cu(II) yüzeyinde ise 1,3304 eV ve 7,5838 eV bulunmuştur.  Bu sonuçlara göre ligand (L) ve Ni(II) kompleksinin Cu(II) yüzeyindeki inhibitör aktivitesi Cu(I)'e göre daha yüksektir. Ayrıca, Cu(II) yüzeyindeki inhibitör aktivitesi Ni(II) kompleksinde  liganda (L) göre daha yüksektir.

Abstract:
Thiosemicarbazones and metal complexes are widely used compounds due to their important functional groups in their structures.The fact that they are widely used in medicine has increased the interest in these compounds. Since these compounds have electron donor atoms, they act as ligands and show anticancer, antivirus and antibacterial properties.
In this study, the compatibility of experimental and theoretical results of the synthesis and characterization of 2-(2-(3-Bromophenyl)hydrazone)-5,5-Bis(thiosemicarbazone) Ligand (L) and Ni(II) complex was investigated. In the theoretical study, calculations were made using the 6-311G(d,p) basis set together with the DFT/B3LYP method in the Gaussian 09W package program.
In this study, molecular electrostatic potential map (MEP), energy levels of molecular orbitals (HOMO-LUMO) and inhibitory activity on the copper surface were calculated by quantum chemical methods for ligand (L) and its Ni(II) complex. The spectroscopic (1H-NMR, 13C-N MR, FT-IR and UV-Vis) results of these compounds were investigated theoretically and compared with the experimental results. These results were found to be compatible.
The energy difference (ΔE) between HOMO-LUMO was calculated by finding the energies of the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest occupied molecular orbital (LUMO). For ligand (L) and complex, HOMO energy was -5.7893 eV and -3.9811 eV, LUMO energy was -2.9873 eV and -3.3756 eV, and band energy (ΔE) was 0.60550 eV and 2.9873 eV, respectively.
Inhibitory activity of ligand (L) and Ni(II) complex on Cu(I) and Cu(II) surfaces was investigated. The fraction of transferred electrons (∆N) was found to be 0.6643 eV and 4.2970 eV on the Cu(I) surface, respectively, for the ligand and the complex, and 1.3304 eV and 7.5838 eV on the Cu(II) surface, respectively. According to these results, the inhibitory activity of ligand (L) and Ni(II) complex on the Cu(II) surface is higher than that of Cu(I). In addition, the inhibitory activity on the Cu(II) surface is higher in the Ni(II) complex than in the ligand (L).