Demir tetrakarbonil nitrosil kompleksi izomerlerinin moleküler yapıları, spektroskopik ve moleküler özelliklerinin hesapsal yöntemlerle araştırılması
Investigation of the molecular structures, spectroscopic and molecular properties of iron tetracarbonyl nitrosyl complex isomers using computational methods
Yazar: ÖZGE ÖZTARAKCI
Danışman: PROF. DR. DURAN KARAKAŞ
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Demir tetrakabonil nitrosil için eq-[Fe(CO)4(NO)]+ (C2v), ax-[Fe(CO)4(NO)]+ (C3v) eq-[Fe(CO)4(NO)]- (Cs) ve ax-[Fe(CO)4(NO)]- (Cs) kompleks iyonları dizayn edildi. En uygun hesaplama seviyesini belirlemek için C2v simetrili kompleksin deneysel C-O gerilme frekansları kullanıldı. Kompleksler için en uygun seviye BVP86/LANL2DZ/6-31G(d) olarak belirlendi. Gaz fazda en uygun hesaplama seviyesinde C2v, C3v ve Cs nokta gruplu kompleks iyonlara ait optimize yapılar bulundu. Optimizasyon sürecinde Cs simetrili eq-[Fe(CO)4(NO)]- kompleksinin  Cs simetrili ax-[Fe(CO)4(NO)]-  kompleksine dönüştüğü belirlendi. Bağ açıları, IR spektrumları ve 13C-NMR spektrumlarından komplekslerin her birinde demir atomunun üçgen bipiramidal ligand alanında olduğu belirlendi. Karbonil gerilme bölgesindeki C-O gerilme frekansları ve Fe-C bağ kuvvet sabitlerinden C2v ve C3v nokta gruplu kompleks iyonlarının CO salan materyal (CORM) olarak kullanılabileceği tahmin edildi. En yüksek dolu moleküler orbital enerjisi (EHOMO) ve en düşük boş moleküler orbital enerjisi (ELUMO) değerlerinden komplekslerin optik iletkenliği (E), sertliği (), Mulliken elektronegatifliği () ve elektrofilisite indeksi () değerleri hesaplandı. Hesaplanmış değerler Cs nokta gruplu kompleksin optik iletkenliğinin, yumuşaklığının, nükleofilikliğinin ve bazlık kuvvetinin diğer komplekslerinkinden daha yüksek olduğunu gösterdi.

Abstract:
eq-[Fe(CO)4(NO)]+ (C2v), ax-[Fe(CO)4(NO)]+ (C3v), eq-[Fe(CO)4(NO)]- (Cs) and ax-[Fe(CO)4(NO)]- (Cs) complex ions were designed for iron tetracarbonyl nitrosyl. Experimental C–O stretching frequencies of the complex with C2v symmetry were used to determine the optimal computation level. The optimal level for the complexes was determined as BVP86/LANL2DZ/6-31G(d). Optimized structures of complex ions with C2v, C3v and Cs point groups were found at the optimal computational level in the gas phase. During the optimization process, it was seen that the eq-[Fe(CO)4(NO)]- complex with Cs symmetry was transformed into the ax-[Fe(CO)4(NO)]- complex with the Cs symmetry. From the bond angles, IR spectra and 13C-NMR spectra, it was predicted that the iron atom in each of the complexes was a triangular bipyramidal ligand field. From the C-O stretching frequencies in the carbonyl stretching region and the Fe-C bond force constants, it was estimated that complex with C2v point group could be used as CO-releasing material (CORM). Optical conductivity (E), hardness (), Mulliken electronegativity () and electrophilicity index () values of the complexes were calculated from the highest occupied molecular orbital energy (EHOMO) and lowest energy unoccupied molecular orbital energy (ELUMO) values. The calculated values showed that the optical conductivity, softness, nucleophilicity index and basicity strength of the complex with Cs point group were higher than those of the other complexes.